[发明专利]基于GEM方程的混凝土钢筋的脱钝化时间的计算方法

权利要求书

1.一种基于GEM方程的混凝土钢筋的脱钝化时间的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据通用有效介质方程确定GEM方程的一般式，GEM方程的一般式为：

其中，σ_h—是复合材料中高电导率相的电导率；σ_l—是复合材料中低电导率相的电导率；σ_eff—是复合材料的有效电导率；f—是低电导率相的体积分数；f_cri—是复合材料的临界体积分数，n为参数指数；

(2)通过Nernst–Einstein方程改进步骤(1)的GEM方程的一般式，建立混凝土的两相氯离子有效扩散系数与混凝土孔隙率关系公式；

(3)根据养护龄期、矿物掺合料量和纤维掺加量对步骤(2)两相氯离子有效扩散系数与混凝土孔隙率关系公式的扩散指数的影响对多因素影响下的扩散指数修正，并通过修正的扩散指数得到修正的两相氯离子有效扩散系数与混凝土孔隙率关系公式，得到修正的有效扩散系数；

扩散指数与养护龄期的关系为：

n_t＝K_tn₂₈

其中，n_t—是养护龄期为t的扩散指数，n₂₈—是预制混凝土养护龄期为28天的扩散指数，t—是养护时间的天数，K_t—是养护龄期的扩散指数影响系数；

扩散指数与矿物掺合料量n的关系为：

n_m,v＝K_mn_m,0

其中，n_m,v—是当矿物掺合料体积为v时的混凝土扩散系数，n_m,0—是无矿物掺合料的混凝土扩散指数；

扩散指数与纤维掺量的关系为：

n_f,v＝K_fn_f,0

其中，n_f,v—是掺加体积为V纤维的混凝土扩散指数，n_f,0—是参考未添加纤维的混凝土扩散指数，V_f—是纤维的体积掺量百分比，K_t—是关于纤维掺量的扩散指数影响系数；

根据上述各因素度扩散指数的影响得到养护龄期，矿物掺合料量，纤维掺加量影响修正的扩散指数为：

n＝K_tK_mK_fn_ref；

其中，K_m—是关于矿物掺合料的影响系数，n_ref—是龄期28天固定水灰比和骨料集配的标准参考的混凝土扩散指数；

将步骤(2)中的两相氯离子有效扩散系数与混凝土孔隙率关系公式变形，将D_eff/D_c作为因变量移至等式左边，得到：

将修正的扩散指数代入上式得到修正的两相氯离子有效扩散系数与混凝土孔隙率关系公式：

(4)基于Fick第二定律的氯离子扩散方程根据时间依赖性修正、氯离子与基体结合的修正、混凝土劣化的修正和对流区修正后得到修正的氯离子扩散规律，根据修正的氯离子扩散规律得到综合劣化系数、扩散系数随着时间的衰减系数和氯离子结合能力表征参数，结合步骤(2)得到的修正的有效扩散系数计算得到混凝土钢筋的脱钝化时间。