[发明专利]一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法

权利要求书

1.一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1、构建环境温度作用谱和环境湿度作用谱；

步骤2、根据步骤1中的作用谱，构建带有x、y、z的三维正交坐标系，计算混凝土内部温湿度；

步骤3、利用步骤2得到的混凝土温湿度，将混凝土分成不同的温湿度区段，计算各区段的混凝土孔隙水饱和度S；

步骤4、根据步骤3所得各区段的孔隙水饱和度S计算电阻率，得到各区段的混凝土电阻率。

2.根据权利要求1所述的一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，步骤1中环境温度或湿度作用谱是对波动变化的自然环境的温度或湿度条件进行处理后得到的温度或湿度与时间的变化曲线。

3.根据权利要求1或2所述的一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，所述步骤2中，根据步骤1中构建的温度作用谱，利用混凝土内温度响应预计模型(1)计算混凝土内部温度：

公式(1)中，

对公式(1)、(2)：x、y、z为混凝土内位置坐标参数，τ为时间变量；

其中，t(x,y,z,τ)为任意位置任意时刻混凝土内部的温度，t_∞为混凝土所处环境温度，t₀为混凝土内部初始温度；θ₀为初始时刻过余温度，θ₀＝t₀-t_∞；

其中，λ为混凝土的导热系数，ω为含水率，w/c为混凝土水灰比，为混凝土中拌和水与水泥的用量比，环境与混凝土间的表面传热系数h为常数，导温系数为a，B_i为毕渥数，δ为一常数，F_O为傅里叶准则数，F_O＝aτ/δ²,(2)中μ₁、A为计算参数，a，b，d为常数。

4.根据权利要求3所述的一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，导热系数λ＝1.99-1.4×(w/c)+9.67×ω。

5.根据权利要求3或4所述的一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，所述步骤2中，根据步骤1中构建的湿度作用谱，利用公式(3)计算混凝土内部相对湿度：

式(3)中，H为混凝土内部相对湿度，H₀为内部初始相对湿度，H_e为环境相对湿度，为误差函数；x₁为距离混凝土表面的深度，m；为湿混凝土内的等效扩散系数，τ为时间，h，涉及误差函数的计算采用双曲正切函数近似计算法公式(4)：

其中，tanh为双曲正切函数，

6.根据权利要求5所述的一种气候环境影响的混凝土电阻率预测方法，其特征在于，所述分为正向等效湿气扩散系数和反向等效湿气扩散系数所述按式(5a)、(5b)计算：

式(5)中，w/c为混凝土水灰比，为混凝土中拌和水与水泥的用量比；t为步骤2中为经分区段处理的混凝土内部温度，℃，取对应于不同温湿度区段的t(x,y,z,τ)的值；ΔH₀＝|H_e-H₀|，H₀为内部初始相对湿度，H_e为环境相对湿度，％。