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龙图腾网获悉中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司申请的专利一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114895009B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210617826.7，技术领域涉及：G01N33/38；该发明授权一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法是由王家赫;谢永江;仲新华;渠亚男;王嘉旋;李连吉;孔庆欣设计研发完成，并于2022-06-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法，包括负压作用下混凝土湿度场测试系统和基于湿度场的水分扩散系数计算方法。其中，负压作用下混凝土湿度场测试系统由负压腔体、压力表、控制器、负压泵、湿度传感器和数据采集器组成；负压作用下混凝土水分扩散系数是基于混凝土湿度场试验数据逆推得到，计算过程包括混凝土干燥表面扩散和内部扩散两部分。本发明提供了一种表面负压作用下混凝土湿度场的测试方法以及负压作用下混凝土扩散系数计算方法，借助本发明的方法，能够测试得到不同表面负压水平时混凝土内部湿度场变化规律并计算得到相应的水分扩散系数。该方法将为列车运营条件下铁路隧道衬砌混凝土水分扩散和收缩变形研究提供重要参考。

本发明授权一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法在权利要求书中公布了：1.一种表面负压作用下混凝土水分扩散系数测试方法，其特征在于包括负压作用下混凝土湿度场测试系统和水分扩散系数计算方法，其中， 负压作用下混凝土湿度场测试系统由负压腔体、压力表、控制器、负压泵、湿度传感器和数据采集器组成，所述负压腔体固定于混凝土试件干燥表面以形成表面负压环境；压力表固定于负压腔体上方以监测负压腔体内压力值；控制器与压力表相连以控制负压泵的开启与关闭；负压泵的负压管与负压腔体相连，在负压腔体内压力低于设定值时控制器将发出指令使负压泵开始工作直至压力达到设定值时停止工作；湿度传感器通过PVC管固定于混凝土内部距离负压干燥表面的指定位置，测试得到的湿度数据实时传输并存储于数据采集器中； 负压作用下混凝土水分扩散系数是基于混凝土湿度场试验数据逆推得到，计算过程包括混凝土干燥表面扩散和内部扩散两部分；具体的， 混凝土干燥面与环境之间的水分扩散用如下公式描述： Jx=amH1-H’e1； 式中，Jx为混凝土干燥表面扩散至环境中的水分通量kgm2s；am为混凝土表面系数；H1为混凝土干燥表面的湿度值；H’e为负压腔体内部环境湿度，通过下式进行计算： 2； 式中，Patm为环境大气压；Δp为负压腔体内部负压值；He为试验环境湿度值； 将公式2代入公式1中，即可得到混凝土干燥表面的扩散方程； 负压条件下混凝土内部扩散过程用公式3描述： 3； 式中，Hd为试验测试得到的混凝土内部湿度值；x为湿度测试点距离干燥面的坐标位置；t为干燥时间；D即为混凝土内部水分扩散系数； 通过引入中间变量S对上述方程进行求解： ； 式中，Hm为人为选定的湿度值； 将公式4经过简单数学变换并代入公式3中，即可得到公式5： 5； 采用有限差分法对公式5进行求解，所采用的有限差分节点分为内部节点、外表面节点和内表面节点； 对于内部节点，其有限差分方程见公式6： 6； 对于外表面节点，仍需考虑表面负压作用对水分扩散的影响，考虑表面负压作用后，混凝土外表面节点有限差分方程见公式7： 7； 式中，h为有限差分节点间距；H2,t为第二节点湿度值； 对于内表面节点，其有限差分方程见公式8： 8； 采用逆推法，基于湿度测试数据逆推试算出混凝土水分扩散系数，过程中采用多段线性函数对水分扩散系数进行描述： Dj=kjHd+djj=1toN9。

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