Page 128 - 水利学报2021年第52卷第5期

虑单一氯离子模型在求解非饱和传输问题时的巨大差异，全面讨论了干湿循环过程中的相关参数对
电化学耦合效应的影响，得到以下主要结论：（1）干湿循环下不同离子的传输存在差异性，湿润过程
氯离子存在一个浓度最大值，干燥过程氢氧根离子存在一个浓度最小值。异种离子间的电化学耦合
效应会在孔隙液中产生时空变化的静电势。在干燥过程中，静电势从正值逐渐演变为负值，并在绝
大部分时间内保持负值；在湿润过程中，静电势的分布始终为正值。浅层混凝土的静电势相较于混
凝土深处的数值更大、变化更剧烈，可见该区域多离子间的电化学耦合效应最为明显。（2）可用多离
子相对于单一离子传输时的氯离子峰值浓度增长率来表征不同干湿循环参数下电化学耦合效应的影
响程度。经分析发现，干湿时间比的减小，干湿循环次数的增加，干燥过程水分边界饱和度的减
小，三者都会增加湿润过程氯离子的峰值浓度，并且进一步放大多离子间的电化学耦合效应对氯离
子传输的影响。多离子间电化学耦合效应的影响程度与氯离子峰值浓度为正相关。（3）考虑多离子和
仅考虑单一氯离子传输时，氯离子在非饱和混凝土中的浓度分布存在较大差异。无论在干燥过程还

是湿润过程中，多离子电化学耦合效应均会加快氯盐侵蚀，氯离子含量可达单离子传输模型的 1.26
倍（10 个干湿循环结束时）。另外，本研究表明电化学耦合效应对氯离子摄入量的影响程度会随着干
湿循环次数进一步增大。总之，在干湿交替环境下，若仅考虑单一离子传输会导致对氯离子摄入量
的预测偏低，并致使混凝土的耐久性设计偏危险。

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