環(huán)向約束和持載下銹蝕鋼筋混凝土銹脹和粘結(jié)性能研究.pdf

1、混凝土耐久性問題是土木工程界的一個熱點問題，而鋼筋銹蝕無疑是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。鋼筋銹蝕以后，混凝土表面會出現(xiàn)縱向或者橫向的裂縫、混凝土保護層脫落等現(xiàn)象，這些都會導致混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力降低、延性變差；混凝土和鋼筋是協(xié)同合作的，這一作用的直接體現(xiàn)就是粘結(jié)性能，鋼筋銹蝕以后，鋼筋混凝土之間的粘結(jié)性能會發(fā)生退化，這嚴重影響了結(jié)構(gòu)的安全性。實際工程中混凝土結(jié)構(gòu)都是在承受荷載條件下發(fā)生銹蝕的，而且結(jié)構(gòu)中都設(shè)有箍筋作為環(huán)向約束，本

2、文在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，考慮持載應(yīng)力和新型加固材料FRP作為環(huán)向約束這兩個因素，研究其對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的銹脹和粘結(jié)性能的影響，這對實際工程有一定的理論價值。本文的主要研究工作如下：
　　對33個相同規(guī)格的試件進行了電化學加速銹蝕試驗，考慮不同持載應(yīng)力、有無環(huán)向約束、不同銹蝕率等條件得到不同銹蝕條件對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開裂的影響；在此基礎(chǔ)上分析了裂縫寬度和環(huán)向應(yīng)變隨著不同銹蝕條件的變化規(guī)律，并且通過對裂縫寬度的擬合得到了鋼筋混

3、凝土結(jié)構(gòu)銹脹開裂的臨界銹蝕率。研究結(jié)果表明：隨著持載應(yīng)力的增加，裂縫寬度和環(huán)向應(yīng)變增大，臨界銹蝕率降低；環(huán)向約束的臨界銹蝕率高于無環(huán)向約束的臨界銹蝕率。
　　通過參考已有文獻關(guān)于臨界銹蝕深度的模型，考慮環(huán)向約束和持載應(yīng)力這兩個因素的影響，建立了不同銹蝕條件下混凝土銹脹開裂模型，分別得到了無環(huán)向約束、無持載應(yīng)力，有環(huán)向約束、無持載應(yīng)力，無環(huán)向約束、有持載應(yīng)力和有環(huán)向約束、有持載應(yīng)力這四種條件下臨界銹蝕率的計算公式。并將理論結(jié)果和試驗

4、結(jié)果進行了對比，驗證了該計算公式的合理性。
　　對銹蝕后的試件進行了拉拔試驗，考慮不同持載應(yīng)力、有無環(huán)向約束、不同銹蝕率等條件得到了不同銹蝕條件對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕后粘結(jié)性能的影響規(guī)律；由此分析了試件的的極限粘結(jié)強度和粘結(jié)應(yīng)力滑移曲線等隨著不同銹蝕條件的變化規(guī)律，并且對不同銹蝕條件下試件的極限粘結(jié)強度進行了修正。研究結(jié)果表明：環(huán)向約束影響極限粘結(jié)強度的變化；隨著持載應(yīng)力的增大，有無環(huán)向約束條件下試件的滑移量和殘余粘結(jié)強度都呈現(xiàn)下降