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(wèn)題是土木工程界的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，而鋼筋銹蝕無(wú)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(huì)出現(xiàn)縱向或者橫向的裂縫、混凝土保護(hù)層脫落等現(xiàn)象，這些都會(huì)導(dǎo)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(huì)發(fā)生退化，這嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)的安全性。實(shí)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(gè)因素，研究其對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的銹脹和粘結(jié)性能的影響，這對(duì)實(shí)際工程有一定的理論價(jià)值。本文的主要研究工作如下：
　　對(duì)33個(gè)相同規(guī)格的試件進(jìn)行了電化學(xué)加速銹蝕試驗(yàn)，考慮不同持載應(yīng)力、有無(wú)環(huán)向約束、不同銹蝕率等條件得到不同銹蝕條件對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開(kāi)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(guò)對(duì)裂縫寬度的擬合得到了鋼筋混

3、凝土結(jié)構(gòu)銹脹開(kāi)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?cè)龃?，臨界銹蝕率降低；環(huán)向約束的臨界銹蝕率高于無(wú)環(huán)向約束的臨界銹蝕率。
　　通過(guò)參考已有文獻(xiàn)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(gè)因素的影響，建立了不同銹蝕條件下混凝土銹脹開(kāi)裂模型，分別得到了無(wú)環(huán)向約束、無(wú)持載應(yīng)力，有環(huán)向約束、無(wú)持載應(yīng)力，無(wú)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(jì)算公式。并將理論結(jié)果和試驗(yàn)

4、結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了該計(jì)算公式的合理性。
　　對(duì)銹蝕后的試件進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)，考慮不同持載應(yīng)力、有無(wú)環(huán)向約束、不同銹蝕率等條件得到了不同銹蝕條件對(duì)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(qiáng)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(duì)不同銹蝕條件下試件的極限粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了修正。研究結(jié)果表明：環(huán)向約束影響極限粘結(jié)強(qiáng)度的變化；隨著持載應(yīng)力的增大，有無(wú)環(huán)向約束條件下試件的滑移量和殘余粘結(jié)強(qiáng)度都呈現(xiàn)下降