基于DIC技術(shù)鋼筋混凝土銹脹開裂全過程分析.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題目益嚴(yán)重，而氯鹽侵蝕是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性能劣化的主要原因之一。氯離子進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起鋼筋銹蝕并產(chǎn)生銹蝕產(chǎn)物，而銹蝕產(chǎn)物的體積膨脹導(dǎo)致混凝土保護(hù)層銹脹開裂。鋼筋混凝土保護(hù)層銹脹開裂全過程的研究對分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的服役性能與壽命具有重要意義。論文以此為主線進(jìn)行了如下研究工作:
　　(1)基于數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)技術(shù)的散斑圖像匹配追蹤方法，測定了半浸泡外加電流加速銹蝕鋼筋混凝土試件保護(hù)層銹脹開裂的全過程，分析了

2、銹蝕鋼筋混凝土試件表面相對變形場的時空演化規(guī)律，闡釋了箍筋與混凝土保護(hù)層厚度對銹蝕鋼筋混凝土表面相對變形場的影響，得到了混凝土試件表面初始開裂的時間、位置以及裂紋的走向，確定了銹脹力引起的混凝土表面受拉相對變形的影響范圍，建立了基于DIC技術(shù)的混凝土表面初始開裂標(biāo)準(zhǔn)，為量化表征鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的銹脹開裂全過程提供了依據(jù)。
　　(2)采用DIC技術(shù)研究了試件表面縱向銹脹裂縫長度的時變規(guī)律，分析了混凝土保護(hù)層厚度與箍筋的配置對試件表面縱

3、向裂縫長度的影響。采用數(shù)字圖像技術(shù)計算試件內(nèi)部銹脹裂縫的長度，并使用掃描電子顯微鏡(SEM)和CMS-200顯微鏡兩種試驗方法觀察銹脹裂縫中銹層厚度，提出了較準(zhǔn)確計算銹脹裂縫中溢銹量的方法。分析了銹蝕時間、鋼筋混凝土內(nèi)部有效銹層厚度、試件表面銹脹裂縫寬度三者的定量關(guān)系，考慮溢銹在銹脹裂縫中的分布，基于Li的模型，建立了改進(jìn)的試件表面銹脹裂縫寬度預(yù)測的新模型。
　　(3)研究了鋼筋混凝土保護(hù)層內(nèi)部銹脹裂縫的特征，定義了縱向鋼筋銹脹導(dǎo)