锈蚀钢筋混凝土梁锈蚀过程及受弯性能研究

摘要

钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性丧失的最主要原因，现阶段实验室进行锈蚀钢筋混凝土构件研究主要采用电加速锈蚀方法制取试验构件，主要存在的问题是电流密度与锈蚀率，通电时间的控制以及锈蚀后钢筋混凝土的力学性能变化情况，本文对钢筋混凝土的锈蚀过程和锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能进行了研究。
　　首先，简单介绍了钢筋混凝土中钢筋锈蚀的条件，分析了混凝土中的钢筋从氧化膜被破坏，表面产生电位差，到钢筋发生锈蚀的过程，其中造成钢筋表面氧化膜被破坏的两个原因是混凝土中性化和氯离子侵蚀，锈蚀产物的种类受到所处环境及材料类别等的影响。
　　其次，设计电化学锈蚀试验，在通电过程中观察梁表面变化，通电一段时间后使用锈蚀检测仪对其进行锈蚀检测，根据检测结果显示，在串联电路下，通电时间相同的梁锈蚀情况不同。针对这一情况对电路进行分析，采用了电阻型电路来分析锈蚀电路。根据锈蚀结果对已有的锈蚀预测公式进行了修正，结果表明，修正后的公式是有效的。
　　最后，制作6根钢筋混凝土梁，2根梁作为对比，4根梁通电锈蚀，然后进行受弯承载力试验，针对试验数据分析了锈蚀钢筋性能的变化、荷载—位移关系、荷载—应变关系、跨中截面应变关系等变化情况，并与未锈蚀梁进行比较分析。结果表明:锈蚀率不大时，梁的承载力有所提高，随着锈蚀率的增加，承载力下降，并且当锈蚀率增大到一定程度时梁跨中截面不再符合平截面假定。此外，钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土的协调工作性会发生改变，加载初期二者协调关系基本不变，随着加载的继续，锈蚀率越大，钢筋与混凝土的协调性越差。

目录

声明

致谢

摘要

1．绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 混凝土中钢筋锈蚀机理研究

1．2．2 锈蚀钢筋混凝土力学性能研究

1．2．3 钢筋与混凝土之间粘结强度的研究

1．3．存在问题

1．4 本文的研究工作

2 钢筋混凝土锈蚀机理及锈蚀方法研究

2．1 混凝土中钢筋锈蚀条件

2．2 混凝土中钢筋锈蚀影响因素

2．3 钢筋电化学锈蚀原理

2．3．1 混凝土的碳化

2．3．2 氯离子侵蚀

2．3．3 钢筋电化学锈蚀

2．4 本章小结

3 锈蚀通电模型与公式修正

引言

3．1 电化学通电理论基础

3．1．1 通电方法

3．1．2 钢筋锈蚀量预测方法

3．2 试件设计及制作

3．2．1 试件设计

3．2．2 试件制作

3．3 锈蚀钢筋通电连接方式

3．3．1 通电电流强度

3．3．2 通电接线方式

3．4 电化学通电试验

3．4．1 通电前准备工作

3．4．2 实验操作方法

3．4．3 实验现象

3．4．4 钢筋锈蚀检测

3．5 等效电路分析

3．5．1 宏电池模型研究

3．5．2 串联电路等效模型

3．6 预测公式修正

3．7 本章小结

4 锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力试验

引言

4．1 试验设计

4．1．1 钢筋混凝土梁试件设计

4．1．2 应变测试设计

4．2 试验加载及试验现象

4．3 试验后钢筋处理

4．4 试验结果分析

4．4．1 钢筋锈蚀后抗拉强度分析

4．3．2 荷载位移曲线

4．3．3 纵筋应变变化规律

4．4．4 荷载-应变变化规律

4．4．5 跨中截面应变分布

4．5 本章小结

5．结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

作者简历

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