Аннотация
Большое количество накопленных теоретических и экспериментальных научных исследований о коррозионных процессах, протекающих в теле бетонных и желе- зобетонных конструкций, позволяет создавать математические модели. Коррозия цементных бетонов обусловлена диффузией «свободного гидроксида кальция», находящегося в порах бетона, из объема цементного камня к его поверхности, граничащей с агрессивной средой, и дальнейшим переходом вещества через границу раздела фаз «твердое тело (бетон) – агрессивная среда (жидкость)». Ввиду того, что все минералы цементного камня существуют только в насыщенных или близких к ним растворах гидроксида кальция, уменьшение содержания «свободного гидроксида кальция» пор бетона в результате массообменных процессов вызывает изменение фазового и термодинамического равновесия в теле бетона, приводит к разложению высокоосновных соединений цементного камня и, как следствие, ухудшению механических свойств бетона. Оценить влияние тех или иных параметров эксплуатации конструкции на ее долговечность позволяют математические модели, основанные на теории массопереноса академика А. В. Лыкова.
В данной работе представлена задача массопереноса в безразмерном виде системой уравнений с неравномерным начальным условием и граничными условиями 2 и 3 рода. Полученные решения системы уравнений позволяют в совокупности производить расчеты динамики массопереноса целевого компонента из внутренних слоев конструкции к границе раздела фаз, а также кинетику перехода этого компонента через границу раздела фаз и переход от границы раздела в объем жидкости в резервуаре. Для оценки влияния параметров массопереноса проведен численный эксперимент, иллюстрирующий влияние критериев подобия (Фурье, Био, Померанцева) и коэффициента, учитывающего характеристики фаз, на интенсивность процесса коррозионного взаимодействия, динамику и кинетику в широком диапазоне параметров. Рассчитанные в ходе численного эксперимента графические зависимости согласуются с физическими представлениями о процессе коррозионного массопереноса по механизму первого вида.
