鋼筋銹蝕引起的混凝土保護(hù)層開裂過程及影響因素分析.pdf

1、鋼筋發(fā)生銹蝕,其銹蝕產(chǎn)物的體積往往是原來的2-4倍,使鋼筋周圍混凝土受到擠壓,隨著銹蝕程度的加劇,將導(dǎo)致混凝土保護(hù)層受拉而開裂.鋼筋混凝土構(gòu)件一旦開裂,將會加速鋼筋的銹蝕,從而進(jìn)一步加劇裂縫的擴(kuò)展,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,因此研究鋼筋銹蝕引起的混凝土保護(hù)層開裂過程具有重要的實際意義. 本文基于已有的研究基礎(chǔ)成果,主要做了以下幾方面的工作: 1.針對鋼筋均勻銹蝕情況,提出破壞半徑的概念,使用Ansys

2、有限元軟件,采用對鋼筋周圍混凝土施加均布壓力的方式模擬鋼筋均勻銹蝕情況下保護(hù)層的開裂過程,得到了保護(hù)層完全開裂時破壞半徑的計算公式以及臨界銹脹力的計算公式；以此為基礎(chǔ),分析了鋼筋均勻銹蝕情況下保護(hù)層的開裂過程,推導(dǎo)了保護(hù)層最終開裂時銹脹力、銹蝕率的計算公式,并結(jié)合現(xiàn)有的開裂時間計算模型進(jìn)行混凝土保護(hù)層開裂時間的預(yù)測,通過分析結(jié)果與以往的試驗結(jié)果的對比,驗證了本文的銹蝕率計算公式的妥當(dāng)性； 2.針對鋼筋非均勻銹蝕情況,提出銹蝕程度

3、系數(shù)的概念,利用Ansys有限元軟件,采用對鋼筋周圍的混凝土施加不均勻銹脹位移的方式模擬鋼筋非均勻銹蝕情況下保護(hù)層的開裂過程,得到了保護(hù)層脹裂破壞時臨界銹蝕程度系數(shù)的計算公式；以此為基礎(chǔ),推導(dǎo)了鋼筋非均勻銹蝕時保護(hù)層完全開裂時鋼筋銹蝕率的計算公式,再應(yīng)用目前已有的時間預(yù)測模型推算保護(hù)層開裂的時間,通過算例分析驗證了本文提出的銹蝕率計算公式的合理性: 3.結(jié)合有限元分析結(jié)果,對影響銹脹開裂的各因素進(jìn)行了分析,結(jié)果表明: 提