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柴楼山
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1 1 第 12 卷第 2 期 2015 年 4 月铁道科学与工程学报 JournalofRailwayScienceandEngineering Volume12 Number2 April2015 混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究 1 卢朝辉 1,2, 吴蔚琳 1 1,2, 赵衍刚 (1. 中南大学土木工程学院, 湖南长沙 ; 2. 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室, 湖南长沙 ) 摘要 : 基于二氧化碳气体在混凝土中的扩散理论和混凝土碳化机理, 综合分析影响混凝土碳化深度的因素, 推导出影响混凝土碳化深度的主要因素如混凝土材料因素环境因素碳化时间因素及混凝土碳化位置因素与混凝土碳化深度的定量关系, 提出混凝土结构碳化深度预测模型在此基础上, 进一步考虑混凝土应力状态因素, 提出预应力混凝土的碳化深度预测模型并与多组试验数据和已有碳化深度预测模型进行对比研究, 结果表明 : 本文提出的混凝土和预应力混凝土结构碳化深度预测模型比现有模型更加吻合试验结果, 为碳化环境下混凝土和预应力混凝土结构的碳化耐久性寿命预测提供了有力工具关键词 : 混凝土结构 ; 预应力混凝土结构 ; 气体扩散 ; 碳化深度中图分类号 :TU37 文献标志码 :A 文章编号 : (2015) Predictionmodelsforcarbonationdepthofreinforced andprestressedconcretestructures LUZhaohui 1,2,WUWeilin 1,ZHAOYangang 1,2 (1.SchoolofCivilEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China; 2.NationalEngineeringLaboratoryforHighSpeedRailwayConstruction,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China) Abstract:Basedonthegasdifusiontheorywithinconcreteandconcretecarbonationmechanism,theinfluence offactorsincludingconcretematerial,environmentvariables,carbonationtimeandlocationonconcretecarbona tiondepthwasanalyzed,andthequantitativerelationshipbetweenthefactorsaboveandtheconcretecarbonation depthwasderived.apredictionmodelforcarbonationdepthofreinforcedconcretestructureswasthenproposed. Basedonthis,takingintoaccounttheefectofstresstateofconcrete,apredictionmodelforthecarbonation depthofprestresedconcretestructureswasthencariedout.thecomparisonsbetweenexperimentaldataandthe existingpredictionmodelsofcarbonationdepthwereconducted,anditisshownthattheproposedmodelsforcar bonationdepthofreinforcedandprestresedconcretestructuresagreewelwiththeexperimentaldatathantheex istingmodels.theproposedmodelsprovideusefultoolsforpredictionofdurabilitylifeundercarbonationenvi ronment. Keywords:reinforcedconcretestructures;prestresedconcretestructures;gasdifusion;carbonationdepth 在一般大气环境下, 二氧化碳进入混凝土结构内, 与混凝土内碱性物质发生中性化反应, 使钢筋脱钝锈蚀, 体积膨胀, 引起保护层开裂或脱落, 导致混凝土结构发生耐久性问题 [1] 随着工业化的发收稿日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (U , ,U ); 长江学者和创新团队发展计划资助项目 (IRT1296) 通讯作者 : 赵衍刚 (1963-), 男, 山东淄博人, 教授, 博士, 从事结构可靠度和耐久性研究 ; csuygzhao@163.com

中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室, 湖南长沙 410075) 摘要 : 基于二氧化碳气体在混凝土中的扩散理论和混凝土碳化机理, 综合分析影响混凝土碳化深度的因素, 推导出影响混凝土碳化深度的主要因素如混凝土材料因素环

2 第 2 期卢朝辉, 等 : 混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究 369 展, 大气中的二氧化碳增多, 混凝土碳化加剧, 将引起更多的混凝土结构耐久性问题近年来, 众多国 [2-6] 内外学者对比验证了已有混凝土碳化深度预测模型的实用性, 并详细分析了相关因素对混凝土碳化的影响, 这些研究为进一步深入开展混凝土碳化深度的预测研究提供了重要参考现有的混凝土碳化深度预测模型, 如希腊的 Papadakis 模型 [7] 欧洲的 CEB 模型 [8] [9] 我国的张誉模型等, 大部分 [10] 是基于阿列克谢耶夫公式推演而来阿列克谢耶夫公式中涉及 CO 2 在混凝土中的扩散系数 (m 2 /s) 和混凝土结合 CO 2 的能力 (kg/m 3 )2 个变量, 不同模型中所使用的计算测定方法以及考虑的对变量的影响因素也不同, 上述模型的对比见表 1 表 1 中,C 为混凝土中水泥用量,kg/m 3 ;P 为混合材料的用量,kg/m 3 ;W 为水的用量,kg/m 3 ;ε 为碳化后混凝土的总孔隙率 ;RH 为相对湿度 ;CH 为混凝土中 Ca(OH) 2 的含量,kg/m 3 ;CSH 为混凝土中水化产物 C 3 S 2 H 3 的含量,kg/m 3 ;k 1,k 2 和 k 3 为环境因素材料因素和水分因素对扩散系数的影响系数 ;D ef 为一定振捣密实养护及环境条件下 CO 2 的有效扩散系数,m 2 /s;m CaO 为水泥中 CaO 的质量百分比 ;DH 为水泥水化度 ;M CO2 和 M CaO 为 CO 2 和 CaO 的摩尔质量,kg/mol 表 1 基于 Papadakis 模型 CEB 模型和张誉模型的碳化深度预测公式对比 Table1ComparisonofcarbonationdepthmodelproposedbyPapadakis,CEBandZhangYu 模型公式 D CO2 /(m 2 s -1 ) M CO2 /(kg m -3 ) Papadakis X = 槡 2D CO2 C CO2 C CH C CSH C 槡 t C2 SC C3 S 槡 ( ) CEB X = 2 k 1 k 2 k 3 C S R 槡 t t0 ef t n ε 2.2 ( C+P+W ) 1.8 (1-RH) 0.33CH+0.214CSH k 1 k 2 k 3 D ef 0.75C m CaO DH MCO 2 M CaO 张誉 X =839(1-RH) 1.1 W/C-0.34 C 槡 0 γ HD C 槡 t (W/C-0.34)(1-RH) C 表 1 中有效扩散系数的计算主要由实验测得数据, 经过拟合得到的经验式, 与混凝土的水灰比水泥用量湿度等有关 ; 而混凝土结合 CO 2 的能力则与混凝土中的 Ca(OH) 2 和 C 3 S 2 H 3 等的含量有关 3 个公式都较为直观地反映了混凝土的碳化规律, 但是对环境因素的考虑比较欠缺, 且公式中变量的取值较复杂, 在工程实际中应用较为不便 [11] 除上述模型外, 龚洛书等提出了混凝土碳 [12-14] 化的多系数方程, 之后黄士元等也相继提出了基于多系数方程的理论 - 经验模型但是现有的多系数模型大多只考虑了材料因素环境因素中的某些因素, 不够全面, 尤其对环境因素的考量较模糊, 缺乏量化分析, 有的甚至不予考虑同时, 从 [15-16] 近年涂永明等针对预应力混凝土碳化的实 [17] 验, 屈文俊等关于角区混凝土碳化的研究中可知, 混凝土的应力水平碳化位置等因素对混凝土碳化的影响也是不可忽略的鉴于此, 本文在上述混凝土碳化深度预测模型研究基础上, 首先推导出影响混凝土碳化深度的主要因素如混凝土材料因素环境因素碳化时间因素及混凝土碳化位置因素与混凝土碳化深度的定量关系, 进而提出混凝土结构碳化深度预测模型其次, 进一步考虑混凝土应力状态因素, 提出预应力混凝土结构的碳化深度预测模型最后通过已有的试验数据对本文提出的混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型进行试验验证 1 混凝土碳化深度预测模型大气中的二氧化碳含量短时间内变化不大, 可假定二氧化碳浓度不随时间变化且在混凝土中的扩散满足 Fick 第一定律 : J=D dc (1) dx 式中 :J 为扩散通量 ;D 为扩散系数 ;dc 为 CO 2 浓度差 ;dx 为间距根据 Fick 第一定律, 阿列克谢耶夫推导得到混凝土碳化深度预测模型 :

型等, 大部分 [10] 是基于阿列克谢耶夫公式推演而来阿列克谢耶夫公式中涉及 CO 2 在混凝土中的扩散系数 (m 2 /s) 和混凝土结合 CO 2 的能力 (kg/m 3 )2 个变量, 不同模型中所使用的计算测定方法以及考虑的对变量的影响因素

3 370 铁道科学与工程学报 2015 年 4 月 X = 2 D Fick CO 2 t (2) 槡 m0 本文基于阿列克谢耶夫公式和前述多系数碳化方程, 选定环境参数 D E ( 温度 T, 相对湿度 RH, CO 2 浓度 [CO 2 ] V ) 混凝土材料参数 D M ( 水灰比水泥品种水泥强度混凝土强度 ) 碳化位置参数 D l 及时间参数 D t ( 碳化时间 t) 为主要参数, 得到修改后的混凝土结构碳化深度预测公式 : X = 槡 D E D M D l D t 槡 t (3) 1.1 环境参数 D E 的计算对环境参数 D E, 选取 D E 的多系数计算式 : D E =F(T) F(RH) F(CO 2 ) (4) 温度 T 影响系数计算式 F(T) 气体在混凝土中的扩散方式主要有 Fick 扩散, 过渡区扩散和 Knudsen 扩散一般对于水灰比较大的传统普通混凝土, 毛细孔平均直径较大, 扩散可能以 Fick 扩散为主对于高性能混凝土, 由于毛细孔数量急剧减少, 平均孔径细化, 扩散可能以过渡区扩散和 Knudsen 扩散为主 [18] Fick 扩散假定孔隙两侧压力相同, 由气体动力学理论得到扩散系数计算公式 : D Fick = 1 3 珔 μ A λ (5) 珔 μ A = 8RT πm 槡 A (6) λ = RT (7) Nπd 2 P 式中 :D Fick 为 Fick 扩散时流体自由扩散系数, m 2 /s; 珔 μ A 为气体均方根速度,m/s;λ 为分子平均自由程,m;P 为气体压力,Pa;R 为气体常数 (8 314 N m/(mol K));T 为绝对温度,K;μ 为气体动力黏度,N s/m 2 ;M 为气体的分子量 ;N 为阿伏加德罗常数 ;d 为气体分子直径将式 (6)~(7) 代入式 (5), 计算有 : F(T)=D Fick = T 1.5 (8) 相对湿度 RH 影响系数计算式 F(RH) 参考希腊学者 Papakidas 等通过试验给出了 CO 2 在混凝土中的有效扩散系数计算公式, 取相对湿度影响系数的计算公式 : F(RH)=164 ε 1.8 (1-RH/100) 2.2 (9) 其中, ε=w/c-0.36α (10) α= (w/c) (11) (w/c) 式中 :RH 为环境相对湿度 (%);ε 为水泥石的孔隙率 ;α 为水泥的水化度 ;w/c 为混凝土的水灰比 CO 2 浓度 [CO 2 ] V 影响系数计算式 F(CO 2 ) 根据理想气体状态方程, 将 CO 2 浓度转化为 CO 2 体积分数, 计算公式为 : [CO 2 ] mol = P CO 2 V R T =[CO 2] V 1ptm V R T (12) 经整理得 : [CO 2 ] V [CO 2 ] mol = (13) T 式中 :[CO 2 ] mol 为环境 CO 2 摩尔浓度 ;[CO 2 ] V 为环境 CO 2 体积分数 ;P CO2 为 CO 2 气体分压,ptm;V 为 CO 2 气体体积, 取单位体积 1m 3 ;R 为理想气体常数,R=0.0821ptm L/(mol K);T 为绝对温度, K 1.2 混凝土材料参数 D M 的计算对于材料参数 D M, 选取 D M 的多系数计算式 : D M =F(f ce,k,f cu,k ) 1 m 0 (14) 混凝土强度水泥强度影响系数 F(f ce,k, f cu,k ) 混凝土强度与水灰比水泥强度的关系可以用鲍罗米公式表示 : f cu =α a f ce (c/w-α b ) (15) f ce =r c f ce,g (16) 式中 :f cu 为混凝土 28d 抗压强度,MPa;f ce 为水泥的实测强度,MPa;f ce,g 为水泥的强度等级,MPa;α a, α b 为与骨料品质水泥品种和施工工艺等因素有关的经验常数 [19], 由我国有关部门通过全国各地几千组实验数据统计得出 : 粗骨料是卵石时, 可取 α a =0.48,α b =0.33; 粗骨料是碎石时, 可取 α a = 0.46,α b =0.07;r c 为水泥强度等级值的富余系数, 按各地区的统计资料确定, 一般可取 1.13 将式 (16) 代入式 (15) 中, 推导得混凝土强度水泥强度影响系数计算公式 : ( ) F(f ce,k,f cu,k )= 1.13f ce,k 0.46 f cu,k w/c (17) 水泥品种影响系数计算式 m 0 参考张誉对单位体积混凝土吸收的 CO 2 量 m 0 的计算, 修改后得到水泥品种影响系数的计算公

1 环境参数 D E 的计算对环境参数 D E, 选取 D E 的多系数计算式 : D E =F(T) F(RH) F(CO 2 ) (4) 1.1.1 温度 T 影响系数计算式 F(T) 气体在混凝土中的扩散方式主要有 Fick 扩散, 过渡区扩散和 Knudsen 扩散一般对于水灰比较

4 第 2 期卢朝辉, 等 : 混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究 371 式 : 1 = γ p γ a (18) m 0 α 8.03 C 式中 :γ p 为水泥品种系数, 硅酸盐水泥取 1.0, 普通硅酸盐水泥取 1.3, 其余水泥品种的相关系数取值参考冯乃谦的混凝土实用大全 [20] ;γ a 为外加剂系数, 硅酸盐水泥掺加减水剂取 0.8, 普通硅酸盐水泥掺加减水剂取 0.4, 其余外加剂系数取值参考冯乃谦的混凝土实用大全 ;α 为水泥水化度 ;C 为混凝土的水泥用量,kg/m 碳化位置参数 D l 的计算式 (2) 中混凝土碳化深度是由 Fick 定律推导而来, 对应于碳化深度为一般边, 即一维扩散若为角区碳化 ( 二维扩散 ), 屈文俊等学者通过实验测定了角区碳化深度为一般边碳化深度的槡 2 倍因此, 碳化位置参数 D l 可表示为 : D l = 1.0 ( 一般边 ) { (19) 2 ( 角区 ) 1.4 时间参数 D t 的计算将碳化天数转化为公式适用的统一单位 : t(s)= D t t(d) (20) 经整理得 : t(s)=86400 D t t(d) (21) 式中 :D t 为时间系数, 碳化时间 28d 取为 1.0, 碳化时间 28d 以上取 D t =ln(t);t(s) 为以秒 (s) 为单位的时间参数 ;t(d) 为以天 (d) 为单位的时间参数 1.5 普通混凝土碳化深度预测公式综上, 将式 (4)~(21) 代入式 (3), 整理即可得到混凝土结构碳化深度预测新公式为 : X 0 =12 槡 d E d M d l d t 槡 t (22) 其中, d E =T 0.5 (1-RH/100) 2.2 [CO 2 ] V (23) d M = γ p γ a C f cu,k F(w/c) (24) d l = 1.0 ( 一般边 ) { 1.4 ( 角区 ) (25) d t = 1.0 碳化时间等于 28d { ln(t) 碳化时间大于 28d (26) F(w/c)= ( w/c) (0.194+w/c) (w/c) 2 ( ) w/c (w/c) (w/c ) 1.8 (27) 对式 (27) 进行线性回归分析, 简化为 : F(w/c) =0.3313(w/c) (28) 其中, 式 (27) 和式 (28) 的相关系数为预应力混凝土碳化模型对于预应力混凝土碳化, 近年来已有许多学者提出了相关的碳化深度计算模型 [21-22], 但是这些模型对于混凝土应力因素的考虑, 大多都是通过实验数据的多项式拟合, 得出的应力相关系数计算较为复杂, 且随试验数据的样本而变化而且这些模型由于注重应力因素, 从而忽略了其他如环境材料因素的影响因此, 本文充分考虑了环境材料时间碳化位置以及应力因素的综合影响, 在所提出的混凝土碳化深度模型的基础上, 进一步提出预应力混凝土结构碳化深度预测模型, 如式 (29) 所示 X σ =15 K σ lnx 0 (29) 其中, K σ = σ 压应力 { (30) σ 拉应力其中,σ 为应力系数 = 实际施加应力 (MPa)/ 轴心抗压 ( 拉 ) 强度设计值 (MPa);K σ 为应力影响系数 3 普通混凝土碳化深度预测模型对比验证为了验证本文提出的混凝土结构碳化深度预测模型的有效性, 选取陈立亭 [23] 方? 等 [24] 张誉等 [9] 施清亮 [16] 涂永明等 [15] 张令茂等 [25] 屈文俊 [17] 等共 35 组实验数据 ( 见表 2) 利用本文提出的碳化深度预测公式计算碳化深度, 并与碳化深度试验数据进行对比, 同时与牛荻涛碳化公式及张誉碳化公式的计算值进行了对比对比结果见表 3 从表 3 可以看出, 本文提出模型的计算值与实测值之比的均值为 0.92, 标准差为 0.15, 变异系数为 0.16; 牛荻涛模型均值 1.31, 标准差 0.83, 变异系数 0.63; 张誉模型均值 1.05, 标准差 0.72, 变异系数 0.69 同时也可以看出, 本模型的拟合程度较接近于试验数据用牛荻涛和张誉的碳化模型公式来计算表 3 中第 25~29 组施清亮和涂永明的试验中应力系数

4, 其余外加剂系数取值参考冯乃谦的混凝土实用大全 ;α 为水泥水化度 ;C 为混凝土的水泥用量,kg/m 3 1.

5 372 铁道科学与工程学报 2015 年 4 月为 0 的数据, 误差都较大, 其原因在 2 个公式中对于应力因素的考虑都只是大概地给出系数, 而没有进行确定性地计算, 造成较大的误差 ; 而本模型相应地采用预应力混凝土碳化模型计算, 取应力影响系数为 1.0, 误差较小对于表 3 中第 30~34 组张令茂的自然碳化数据, 本文提出的模型与牛荻涛模型计算结果相近, 但是牛荻涛模型公式对于环境因素中 CO 2 浓度对碳化的影响采用相对值, 其结果受标准环境下 CO 2 浓度 (0.03%) 影响较大, 且由于工业发展, 大气环境下二氧化碳浓度逐年增长, 截至 2011 年青海瓦里关站测得大气 CO 2 浓度达到了 392.2ppm, 本模型采用了绝对值计算, 不受标准环境影响, 更接近工程实际表 2 混凝土碳化深度试验数据 Table2Experimentaldataofcarbonationdepthofconcrete 编号文献来源温度 /( ) 湿度 /% CO 2 体积碳化时间水泥用量水泥强度混凝土 28d 抗压水灰比分数 /% /d /(kg m -3 ) /MPa 强度 /MPa 陈立亭方? 张誉施清亮涂永明张令茂屈文俊

03%) 影响较大, 且由于工业发展, 大气环境下二氧化碳浓度逐年增长, 截至 2011 年青海瓦里关站测得大气 CO 2 浓度达到了 392.

6 第 2 期卢朝辉, 等 : 混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究 373 表 3 普通混凝土碳化深度计算值与实测值的比较 Table3Comparisonofcalculatedvaluesandmeasuredvaluesofordinaryconcretecarbonationdepth 编号实测值本模型牛荻涛模型张誉模型 /mm 计算值 /mm 误差 /mm 计算值 / 实测值计算值 /mm 计算值 / 实测值计算值 /mm 计算值 / 实测值平均值变异性预应力混凝土碳化深度预测模型对比验证选取涂永明等 [15] [16] 施清亮等 25 组试验数据, 利用本文提出的预应力混凝土结构碳化深度预测公式计算碳化深度, 与试验数据对比结果如表 4 所示从表 4 可以得到本文所提出的预应力混凝土结构碳化深度模型的计算值与实测值之比的均值为 1.00, 标准差为 0.1, 变异系数为 0.1 从表 4 还可以看出本文所提出模型的预测值与试验数据吻合较好

61 3 3.70 3.15 0.55 0.85 3.20 1.15 7.01 1.90 4 2.60 2.39 0.21 0.92 2.59 1.33 2.67 1.03 5 6.60 6.27 0.33 0.95 5.18 1.05 17.77 2.69 6 8.60 6.95 1.65 0.81 7.38 1.14 16.33 1.90 7 7.40 6.79 0.61 0.92 8.

7 374 铁道科学与工程学报 2015 年 4 月表 4 预应力混凝土碳化深度计算值与实测值的比较 Table4Comparisonofcalculatedvaluesandmeasuredvaluesofprestresedconcretecarbonationdepth 编号平均值变异性文献混凝土轴心抗压 ( 拉 ) 来源强度设计值 /MPa 施清亮涂永明实际施加应力 /MPa 应力水平碳化深度 /mm 计算值 /mm 误差 /mm 计算值 / 实测值拉压拉压结论 1) 基于气体扩散理论, 综合考虑了影响气体在混凝土中扩散的环境材料位置时间因素, 并结合已有研究成果, 提出了混凝土结构碳化深度预测公式与已有试验数据对比研究表明, 本文提出的混凝土结构碳化深度预测模型比已有模型更加接近试验结果 2) 在混凝土结构碳化深度预测公式的基础上, 本文考虑了混凝土应力因素的影响, 提出了预应力混凝土结构碳化深度预测模型与已有试验数据对比研究表明, 本文提出的碳化深度模型预测结果与试验数据吻合较好, 误差较小 3) 本文提出的混凝土和预应力混凝土结构碳化深度预测公式为碳化环境下混凝土和预应力混凝土结构的碳化耐久性寿命预测提供了有力工具参考文献 : [1] 刘荣桂, 曹大富, 陆春华. 现代预应力混凝土结构耐久性 [M]. 北京 : 科学出版社,2013. LIU Ronggui,CAO Dafu,LU Chunhua.Durabilityof modernprestresedconcretestructure[m].beijing:sci encepres,2013. [2] 李杰, 陈淮, 孙黎方, 等. 某在建桥梁钢筋混凝土结构构件碳化耐久性预测 [J]. 郑州大学学报 ( 理学版 ), 2013,45(1): LIJie,CHENHuai,SUNLifang.Apredictionofbridge underconstructioninreinforcedconcretemembercarbon izeddurability[j].journalofzhengzhouuniversity(sci enceedition),2013,45(1): [3]LodeiroIG,PalomoJG,PalomoA,etal.Astatistical approachtothestudyofconcretecarbonation[j].materi alesdeconstruccion,2014,64(313).doi:htp://dx. doi.org/ /mc [4] 金祖权, 侯保荣, 赵铁军, 等. 收缩裂缝对混凝土氯离子渗透及碳化的影响 [J]. 土本建筑与环境工程, 2011,33(l):7-11. JINZuquan,HOUBaorong,ZHAOTiejun,etal.Influ enceofshrinkagecracktochlorideionpenetrationandcar bonationofconcrete[j].thearchitecturalandenviron mentalengineering,2011,33(l):7-11. [5]ViserJHM.Influenceofthecarbondioxideconcentra tionontheresistancetocarbonationofconcrete[j].con structionandbuildingmaterials,2014,67(9):8-13. [6] 尹健, 龚胜辉, 张贤超, 等. 基于酸雨和碳化耦合作

48-0.62 0.96 1.728-0.54-0.315 15.82 15.62-0.20 0.99 拉 1.728-0.82-0.472 16.76 16.34-0.42 0.97 1.728-1.09-0.629 17.9 16.88-1.02 0.94 1.728-1.46-0.844 19.1 17.45-1.65 0.91 19.578 3.07 0.157 13.56 13.

8 第 2 期卢朝辉, 等 : 混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究 375 用的混凝土耐蚀性能分析 [J]. 铁道科学与工程学报, 2011,8(4): YINJian,GONGShenghui,ZHANGXianchao,etal.A nalysisofconcretecorosionresistantperformancebased onthecoupledactionofacidrainandcarbonization[j]. JournalofRailwayScienceandEngineering,2011,8(4): [7]PapadakisVG,VavenasCG,FardisMN.Fundamental modelingandexperimentalinvestigationofconcretecar bonation[j].acimaterialsjournal,1991,88(4): [8]CEB-FIPMC.90(1993):Designofconcretestruc tures.ceb-fip-model-code1990[s].british StandardInstitution,London,UK,1993. [9] 张誉, 蒋利学. 基于碳化机理的混凝土碳化深度实用数学模型 [J]. 工业建筑,1998,28(1): ZHANG Yu, JIANG Lixue. A practicalmathematical modelofconcretecarbonationdepthbasedonthemecha nismofcarbonation[j].industrialconstruction,1998, 28(1): [10] 阿列克谢耶夫. 钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀与保护 [M]. 黄可信, 吴兴祖译. 北京 : 中国建筑工业出版社,1983. Alekseev.Steelcorosioninconcretestructuresandpro tection[m].huang Kexin,WU Xingzu,transl.Bei jing:chinabuildingindustrypres,1983. [11] 龚洛书, 柳春圃. 混凝土的耐久性及其防护修补 [M]. 北京 : 中国建筑工业出版社,1990. GONGLuoshu,LIUChunpu.Thedurabilityofconcrete repairandprotection[m].beijing:chinabuildingin dustrypres,1990. [12]HuangShiyuan,LiLi.Estimationofcarbonationdepth ofordinaryandflyashconcrete[c]//proceedingofin ternationalcongresoncementandbuildingmaterials. India,1989. [13] 邸小坛, 周燕. 混凝土碳化规律的研究 [C]// 第四届全国混凝土耐久性学术交流会论文集.1996: DIXiaotan,ZHOUYan.Researchontheregularsofthe concretecarbonization[c]//thefourthsesionofna tionalacademicseminaronthedurabilityofconcrete. 1996: [14] 牛荻涛. 混凝土结构耐久性与寿命预测 [M]. 北京 : 科学出版社,2003. NIUDitao.Thedurabilityofconcretestructureandlife prediction[m].beijing:sciencepres,2003. [15] 涂永明, 吕志涛. 预应力混凝土试件碳化试验及碳化深度预测模型研究 [J]. 工业建筑,2006,36(1): TUYongming,LüZhitao.Researchontheexperimental ofprestresedconcretestructuresincarbonationenviron mentandthepreditionmodelofcarbonationdepth[j]. IndustrialConstruction,2006,36(1): [16] 施清亮. 应力状态下混凝土碳化耐久性试验研究 [D]. 长沙 : 中南大学,2008. SHIQingliang.Testsonthedurabilityofconcretecar bonationunderstres[d].changsha:centralsouthuni versity,2008. [17] 屈文俊, 郭猛. 混凝土截面角区双向碳化的计算模型与试验研究 [J]. 工业建筑,2005,35(z1): QUWenjun,GUO Meng.Calcucationmodelandexperi mentalstudyoftwo-waycarbonationofconcretesection corner[j].industrialconstruction,2005,35(z1): [18] 刘志勇, 孙伟, 周新刚. 混凝土气体扩散系数测试方法理论研究 [J]. 混凝土,2005(11):3-5. LIUZhiyong,SUNWei,ZHOUXingang.Researchon rapidtestingmethodforgasdifusioncoeficientofcon crete[j].concrete,2005(11):3-5. [19] 邓德华. 土木工程材料 [M]. 北京 : 中国铁道出版社, DENGDehua.Civilengineeringmaterials[M].Beijing: ChinaRailwayPublishingHouse,2010. [20] 冯乃谦. 实用混凝土大全 [M]. 北京 : 科学出版社, FENG Naiqian.Completeworksofpracticalconcrete [M].Beijing:SciencePres,2001. [21]LuChunhua,LiuRonggui.Predictingcarbonationdepth ofprestresedconcreteunderdiferentstresstatesusing artificialneuralnetwork[j].advancesinartificialneu ralsystems,2009.doihtp://dx.doi.org/ / 2009/ [22] ChenMingzheng,LiuXianfeng,HuangLinqing.The forecastmodeltocarbonationdepthofprestresedtrack beamoflightrail[j].appliedmechanicsandmateri als,2013( ): [23] 陈立亭. 混凝土碳化模型及其参数研究 [D]. 西安 : 西安建筑科技大学,2007. CHENLiting.Studyonconcretecarbonationmodeland parameters[d].xi an:xi anuniversityofarchitec tureandtechnology,2007. [24] 方?, 梅国兴. 影响混凝土碳化主要因素及钢锈因素试验研究 [J]. 水利水电技术,1996(2): FANG Jing,MEIXingguo.Thestudyonmainfactors influencingconcretecarbonationandreinforcementcoro sion[j].waterresourcesandhydro-powerengineer ing,1996(2): [25] 张令茂, 江文辉. 混凝土自然碳化及其与人工加速碳化的相关性研究 [J]. 西安冶金建筑学院学报, 1990,22(3): ZHANGLingmao,JIANGWenhui.Astudyoncarbona tionofconcreteinnaturalconditionanditscorelation withartificialacceleratedcarbonation[j].journalof Xi aninstituteofmetalurgicalconstruction,1990,22 (3): ( 编辑阳丽霞 )

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第 2 期 卢 朝 辉, 等 : 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 结 构 碳 化 深 度 预 测 模 型 研 究 369 展, 大 气 中 的 二 氧 化 碳 增 多, 混 凝 土 碳 化 加 剧, 将 引 起 更 多 的 混 凝 土 结 构 耐 久 性 问 题 近 年 来, 众 多 国 [

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