محاسبه انتشار یون کلرید در بتن تقویت شده با الیاف شیشه و پلی پروپیلن

یک مدل عددی برای پیش بینی انتشار یون های کلرید در بتن تقویت شده با الیاف پیشنهاد شده است. نفوذپذیری بتن تقویت شده با الیاف به عنوان تابعی از کل تخلخل محاسبه می شود ،که خلل و فرجناحیه انتقال سطحی بین خلل و فرجها و الیاف و همچنین ارتباط بین خلل و فرجها به دلیل افزودن الیاف را در نظر گرفته است. براساس قانون دوم فیک ، یک مدل انتشار برای یون های کلرید با استفاده از روش تفاضل محدود حل و فصل شد. آزمایش های انتشار یون کلرید ازبتن تقویت شده با الیاف شیشه ای ، الیاف پلی پروپیلن و الیاف ترکیبی انجام شده است ، این نتایج تجربی و داده های آزمایش جمع آوری شده برای اعتبار مدل عددی استفاده شده است. سرانجام ، حساسیت مدل عددی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که چهار عامل از جمله قطر الیاف ، کسر حجمی الیاف ، قطر مصالح و کسر حجمی مصالح، بر روند انتشار کلرید بتن تقویت شده با الیاف تأثیر می گذارد.

Highlights•The permeability of various fiber-reinforced concrete is numerically determined.•The relationship between permeability and chloride ion diffusion is modeled.•An experimental program is conducted to verify the numerical model of diffusion.•The experimental results show good agreement with the numerical results.•Results can be used to predict the service life of fiber-reinforced concrete structures.AbstractA numerical model was proposed to predict the diffusion of chloride ions into fiber-reinforced concrete. The permeability of fiber-reinforced concrete was calculated as function of total porosity, which considered the interfacial transition zone voids around aggregate and fibers as well as the connection between voids due to the addition of fibers. Based on Fick’s second law, a diffusion model for chloride ions was established and solved by the finite difference method. The chloride ion diffusion tests of glass fiber, polypropylene fiber, and hybrid fiber-reinforced concrete