氯盐干湿循环下TRC约束混凝土与钢筋粘结性能研究

摘要

处于海洋环境中的钢筋混凝土结构，大部分在未到达设计寿命之前就出现破坏，而钢筋与混凝土的粘结是二者协同工作的关键。纤维编织网增强混凝土(TRC)是一种由纤维编织网和细粒混凝土组成的水泥基复合材料，具有良好的承载、限裂、抗渗及耐腐蚀能力。目前，关于钢筋混凝土粘结性能在常规环境下的研究已较为成熟，但关于TRC约束混凝土与钢筋粘结性能的研究还需进一步探索。 本文主要研究了氯盐干湿循环下TRC约束混凝土与钢筋的粘结性能，对试件的破坏形态以及粘结强度滑移曲线等进行了分析研究，得到不同影响因素下TRC 约束混凝土与钢筋粘结性能退化规律。最后，基于研究结果推导了氯盐干湿循环下TRC约束混凝土与钢筋的粘结滑移模型。本文主要工作及结论如下： （1）常规环境下，与未加固试件相比，经过TRC加固的光圆钢筋试件依然是拔出破坏，其极限粘结强度差别不大，但残余强度提高；而经过TRC加固的变形钢筋试件破坏形式由劈裂破坏转变为劈裂-拔出破坏，极限粘结强度提高。 （2）TRC约束混凝土与变形钢筋的极限粘结强度随钢筋直径的增大而减小，随混凝土保护层厚度、混凝土强度、TRC加固层数的增多而增大，但当TRC加固层数为三层、四层，以及混凝土保护层厚度为60 mm时，破坏形式依旧为劈裂破坏。与未加固试件相比，经过TRC加固后试件的极限粘结强度增大，且混凝土强度越低，TRC 加固效果越明显，对于不同保护层厚度的试件加固效果基本相同。随着干湿循环次数的增加，变形钢筋试件的极限粘结强度降低，极限滑移增加，而光圆钢筋试件的几乎没变化；先进行干湿循环再加固试件的粘结性能虽然比未加固进行干湿循环试件的有所改善，但改善效果不如先加固再进行干湿循环的试件。最后，基于研究结果推导了不同氯盐干湿循环次数下TRC约束混凝土与钢筋的粘结滑移模型。 （3）随着初始钢筋锈蚀率的增大，未加固进行电化学锈蚀再干湿循环试件（USC）的极限粘结强度、极限滑移明显下降，先加固进行电化学锈蚀再干湿循环试件（SC）的极限粘结强度先小幅度上升后下降，残余强度下降；锈蚀率为5%时，随着干湿循环次数的增加，USC组的极限粘结强度明显下降，SC组与电化学锈蚀后再加固进行干湿循环试件（CS）的极限粘结强度均变化不明显；三种不同顺序的试件对比，SC组的TRC约束效果最好；最后建立了5%锈蚀率时三种不同顺序的试件随不同氯盐干湿循环次数的粘结强度计算模型。

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