魏 纲 刘立源 张苑竹 魏新江 包春燕

（1.绍兴文理学院土木工程学院土木系，绍兴312000；2.浙大城市学院工程学院土木系，杭州310015）

0 引 言

水分是混凝土中物质运移的载体，试验研究表明，混凝土裂缝宽度为0.1 mm 时渗水量是完好混凝土渗水量的1 000 倍［1］，因此即使微裂缝也会显著增加混凝土的渗透性，增大混凝土结构受腐蚀的可能性，对混凝土耐久性造成威胁，继而增加维修费用。美国在20 世纪90 年代用于开裂混凝土修补和重建的费用占混凝土总价值的二十分之一［2］。欧洲混凝土开裂腐蚀所造成的经济损失占GDP 的3%，美国和澳大利亚均为4.2%，波兰最高占6%～10%［3］。我国出版的《中国腐蚀调查报告》指出，建设部门因混凝土开裂腐蚀造成的经济损失达1 000亿元［4］。

渗透系数是衡量孔隙介质渗透性强弱的重要指标，开裂混凝土渗透系数模型目前主要分两类：一种是在理想状态下光滑平板之间的渗透系数研究，另一种是考虑到实际混凝土裂缝既不光滑也不平行，根据介质的弯曲度、粗糙度及雷诺数等因素对其加以修正。

1932 年 Lamb［5］基于 Navier-Stokes（N-S）方程与裂隙长度远大于裂隙宽度的假定，将层流泊肃叶平行板之间裂缝宽度与孔隙度的空气流动类比达西流速，得到渗透系数与裂缝宽度的公式，证明符合立方定律。1941 年苏联学者首次验证了裂缝宽度大于0.2 μm 的岩石裂隙中地下水运动规律符合立方定律。对于开裂混凝土，Picandet［6］、Rastiello［7］等分别采用 65 MPa 和 C50 的高强度混凝土，试验研究发现开裂混凝土的裂隙渗水量与裂缝开度之间符合立方定律。……