混凝土中銹蝕鋼筋力學(xué)性能及粘結(jié)性能的研究.pdf

1、鋼筋銹蝕是引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性劣化的主要原因之一。銹蝕使鋼筋的力學(xué)性能以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能發(fā)生退化，嚴(yán)重地降低了鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的作用，甚至導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的坍塌破壞。研究銹蝕鋼筋力學(xué)性能和粘結(jié)性能的退化規(guī)律對于已建混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性評估具有重要的意義。 該文在既有研究的基礎(chǔ)上，通過銹蝕鋼筋(包括變形鋼筋和鋼絞線)力學(xué)性能試驗(yàn)和鋼絞線粘結(jié)性能試驗(yàn)，結(jié)合有限元分析，對銹蝕鋼筋的力學(xué)性能和粘結(jié)性能的退化規(guī)律進(jìn)行了研究。

2、 銹蝕鋼筋試件均采用電化學(xué)快速銹蝕方法獲得，快速銹蝕試驗(yàn)結(jié)果表明：采用法拉第定律計算的銹蝕率比實(shí)測銹蝕率偏大，這是因?yàn)殇摻铍娀瘜W(xué)腐蝕過程中的“差數(shù)效應(yīng)”、鋼筋脫鈍時間和鐵離子化合價取值等因素影響的緣故；銹后鋼筋的形態(tài)隨銹蝕率的不同主要呈點(diǎn)狀銹坑、溝狀銹坑、半面銹蝕和全面銹蝕等四種形式，最大銹蝕深度與銹蝕重量損失率成正比關(guān)系。 通過拉伸試驗(yàn)測定銹蝕鋼筋試件的名義屈服強(qiáng)度、名義極限強(qiáng)度和極限延伸率等力學(xué)性能指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著銹

3、蝕程度的增加，銹蝕鋼筋的名義屈服強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)近似線性降低；鋼絞線銹蝕后的力學(xué)性能降低嚴(yán)重，脆性破壞特征明顯。有限元分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，變形鋼筋名義屈服強(qiáng)度和名義極限強(qiáng)度降低的主要原因是鋼筋截面損失，而應(yīng)力集中影響不大，但伸長率的降低除與鋼筋截面損失有關(guān)外還與應(yīng)力集中有很大關(guān)系。提出了銹蝕鋼筋的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系。 通過拉拔試驗(yàn)分別對埋置于混凝土中的銹蝕鋼絞線和埋置于波紋管內(nèi)水泥漿中的銹蝕鋼絞線的粘結(jié)性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼絞