钢筋混凝土板锈胀开裂和力学性能退化的试验研究

摘要

在影响混凝土结构耐久性的诸多因素中，钢筋锈蚀最为重要。混凝土中钢筋锈蚀机理、锈蚀速率以及锈蚀构件力学性能退化已经成为目前混凝土结构耐久性研究中最为关注的问题。在实际工程中，许多混凝土结构不仅承受静荷载，大多数情况下还要承受重复荷载。 本文以电化学加速锈蚀试验为研究手段，结合理论分析评价了水灰比、保护层厚度和钢筋间距对钢筋混凝土板保护层开裂时间的影响。并对锈蚀钢筋混凝土板在重复荷载作用下的刚度退化和正常荷载作用下的极限承载力进行了研究。通过研究得到以下主要结论: (1)在其他条件给定的情况下，适当增大水灰比、保护层厚度和受力主筋间距能不同程度地延长保护层开裂时间。 (2)钢筋锈蚀后，增大水灰比、保护层厚度和受力主筋间距能减缓重复荷载作用下板刚度退化速率，但试验板的极限承载力下降幅度更大。 (3)在重复荷载作用下，前几个循环中钢筋与混凝土之间的粘结强度是影响试验板刚度的主要因素，随着重复荷载次数的增加，钢筋截面面积减小和材料性能劣化成为影响试验板刚度的主要因素。 (4)重复荷载越大，板试件刚度和极限承载力退化越快。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 氯离子传输

1．2．2 锈胀裂缝的形成

1．2．3 锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结

1．2．4 钢筋锈蚀对构件力学性能的影响

1．3 本文的研究工作

第二章 试件制作与试验方案

2．1 试验材料

2．2 试验仪器

2．3 混凝土配合比

2．4 试件制作

2．5 混凝土板中钢筋的快速锈蚀

2．6 加载方案

2．7 加载制度

2．8 本章小结

第三章 混凝土中钢筋的锈蚀试验与结果分析

3．1 自然环境中与通电加速条件下混凝土中钢筋的锈蚀机理

3．1．1 自然环境中混凝土内钢筋的锈蚀机理

3．1．2 通电加速条件下混凝土中钢筋的锈蚀机理

3．2 试验现象

3．3 主要影响因素分析

3．3．1 水灰比对开裂时间的影响

3．3．2 保护层厚度对开裂时间的影响

3．3．3 钢筋间距对开裂时间的影响

3．4 本章小结

第四章 锈蚀钢筋混凝土板力学性能的退化

4．1 重复荷载作用下试验板抗弯刚度研究

4．1．1 重复荷载作用下试验板荷载-位移曲线

4．1．2 板试件刚度退化分析

4．2 正常荷载作用下试验板极限抗弯承载力

4．2．1 裂缝扩展分析

4．2．2 荷载-位移曲线

4．2．3 极限承载力

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文