銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固性能研究進(jìn)展

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1、浙江建筑，第28卷，第2期，2011年2月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．2，F(xiàn)eb．2011銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固性能研究進(jìn)展AReviewoftheStudiesonthePerformanceofAnchorageBondingofRust．EatenSteeIBarandCement李云鵬L1Yun—peng(唐山鋼鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，河北唐山063000)摘要：鋼筋銹蝕是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度退化的主要影響因素。對(duì)于水工結(jié)構(gòu)或處于氯離子濃度較高環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，鋼筋的銹蝕更容易發(fā)生。為了更好地開(kāi)展銹蝕鋼筋混

2、凝土粘結(jié)錨固性能研究，參閱了大量文獻(xiàn)，從銹蝕加速方法、試驗(yàn)方法、粘結(jié)強(qiáng)度計(jì)算、粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系以及有限元模擬分析等方面介紹了國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。通過(guò)對(duì)比分析，指出目前研究的不足之處，為進(jìn)一步深入研究提供參考。關(guān)鍵詞：銹蝕鋼筋；混凝土；粘結(jié)；研究進(jìn)展中圖分類(lèi)號(hào)：TU51132文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008—3707(2011)02—0016—03目前對(duì)于銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固性能的研l(wèi)鋼筋銹蝕的特征究主要集中在以下幾個(gè)方面：鋼筋銹蝕加速方法、粘鋼筋銹蝕是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度退化的主結(jié)錨固性能的試驗(yàn)方法、粘結(jié)強(qiáng)度的計(jì)算公式、粘結(jié)要影響因素。

3、對(duì)于水工結(jié)構(gòu)或處于氯離子濃度較高滑移本構(gòu)關(guān)系以及有限元法模擬研究。的環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，鋼筋的銹蝕更容易發(fā)生。由于鋼筋2鋼筋銹蝕加速方法銹蝕造成的強(qiáng)度退化，會(huì)使結(jié)構(gòu)安全性大幅度降低。鋼筋和混凝土之問(wèn)的粘結(jié)力組成有三部分：由于混凝土中鋼筋的自然腐蝕速度很慢，為了(1)由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的對(duì)鋼筋的握裹力；在較短的時(shí)間內(nèi)獲得期望腐蝕率，采用電流加速腐(2)鋼筋和混凝土接觸面上的分子膠著力；(3)由于蝕方法加快試件中鋼筋的腐蝕速度。以試件鋼筋作鋼筋表面凹凸不平而產(chǎn)生與混凝土的機(jī)械咬合力。為陽(yáng)極，以浸于NaCI溶液中的不銹鋼板作為陰極，銹蝕會(huì)影響鋼筋與混凝土

4、的共同工作性能，微觀形成電流回路。接通電路形成電解池，在電流作用上看，鋼筋中的鐵元素被氧化后體積膨脹，從而引起下，鋼筋表面被氧化腐蝕。在鋼筋與混凝土粘結(jié)界面周?chē)幕炷林械沫h(huán)向拉由理論計(jì)算的鋼筋腐蝕率，換算成相應(yīng)的腐蝕應(yīng)力增加。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土?xí)?。根?jù)理論計(jì)算腐蝕量及法拉第定理，選擇適當(dāng)開(kāi)裂。此時(shí)，對(duì)于光圓鋼筋，混凝土對(duì)鋼筋的握裹力的電流密度即可確定通電時(shí)間：明顯降低，兩者的粘結(jié)強(qiáng)度受到不利影響；對(duì)于變形m×2×96487—，1、一鋼筋，混凝土開(kāi)裂也影響了鋼筋肋與周?chē)炷恋臋C(jī)，×55．847械咬合作用，粘結(jié)強(qiáng)度降低?；炷猎?/p>

5、開(kāi)裂后，鋼筋式(1)中：卜通電時(shí)間；會(huì)暴露在空氣或外界介質(zhì)中，銹蝕會(huì)進(jìn)一步加劇。m，～按照期望腐蝕率換算的鋼筋質(zhì)量損失量；收稿日期：2010一l1—29作者簡(jiǎn)介：李云鵬(1985一)，男，河北唐山人，助理工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。第2期李云鵬：銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固性能研究進(jìn)展17，一選擇的電流強(qiáng)度。3試驗(yàn)研究電流加速腐蝕是目前試驗(yàn)中常用的方法。但2008年Chung等人對(duì)21根鋼筋和21個(gè)鋼筋混凝測(cè)試鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能的試驗(yàn)方法主要土粘結(jié)錨固試件分別進(jìn)行電流加速腐蝕，發(fā)現(xiàn)對(duì)鋼包括拉拔試驗(yàn)和梁式試驗(yàn)兩大類(lèi)，根據(jù)具體的試驗(yàn)筋應(yīng)用電流加速腐蝕的

6、實(shí)際腐蝕效果大約只有期望裝置和目的，兩者還可以分為不同的小類(lèi)。例如拉值的75％；而在應(yīng)用了電流加速腐蝕的鋼筋混凝土拔試驗(yàn)可以使用單拉拔或雙拉拔的加載方式，以模粘結(jié)錨固試件中，最好的腐蝕效果只有50％，大部擬混凝土不同的應(yīng)力狀態(tài)。分試件的腐蝕效果甚至達(dá)不到10％。每種試驗(yàn)都有其優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，目前尚沒(méi)有一種學(xué)者們通常使用鋼筋的實(shí)際腐蝕率來(lái)衡量腐蝕試驗(yàn)可以模擬鋼筋在混凝土構(gòu)件中真實(shí)的粘結(jié)錨固效果。鋼筋的實(shí)際腐蝕率按照腐蝕前后鋼筋的質(zhì)量情況。目前通過(guò)這兩種試驗(yàn)研究銹蝕鋼筋與混凝土損失率計(jì)算。鋼筋的實(shí)際平均腐蝕率為粘結(jié)長(zhǎng)度內(nèi)粘結(jié)的國(guó)內(nèi)外的學(xué)者包括：A1一Su

7、laimani、Rodrigu—的質(zhì)量損失與無(wú)腐蝕時(shí)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的鋼筋質(zhì)量之比，見(jiàn)[Cabrera[Almusallam[]ez、、、Fu和Chung、Am．式(2)。1eh、Stanish、Auyeung、Lee、Chung、張偉G一G平¨以及方從啟¨糾等人。CR=。一×100％(2)go。目前主要的拉拔試驗(yàn)見(jiàn)表1。表中，．為混凝式(2)中：G一腐蝕率；土的軸心抗壓強(qiáng)度；．為鋼筋屈服強(qiáng)度；D為鋼筋直G一無(wú)腐蝕時(shí)鋼筋質(zhì)量；徑；C為混凝土保護(hù)層最小厚度。G一腐蝕之后鋼筋質(zhì)量；相對(duì)拉拔試驗(yàn)，使用梁式試驗(yàn)研究較少，具體試g一單位長(zhǎng)度鋼筋的質(zhì)量；驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表2

8、。Z一粘結(jié)長(zhǎng)度。表1拉拔試驗(yàn)研究現(xiàn)狀說(shuō)明：配置箍筋一列，8／70表示配置直徑為8film的鋼筋，間距70mlfn。表2梁式試驗(yàn)研究現(xiàn)狀浙