基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件抗力的研究

氯化物是钢筋混凝土结构在正常使用寿命期内可能遇到的一种不利的侵蚀介质。混凝土中钢筋表面的氯离子浓度超过一定的限值,钢筋就可能会发生锈蚀;锈蚀的钢筋会导致混凝土构件的承载力下降。通过对国内外研究成果的总结,讨论了基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件的抗力计算模式,为氯盐环境条件下混凝土的耐久性评估提供参考。     

氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土构件的耐久性

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题,也是混凝土结构最常见和量最大的耐久性问题。当混凝土成型时使用了含氯离子的原材料,如海沙、海水或含氯的外加剂等,或混凝土结构处于使用含氯原材料的工业环境、海洋环境、盐渍土与含氯地下水的环境和使用化冰盐的环境中,氯离子通过构件表面侵入到混凝土内部,达到钢筋表面,钝化膜也会提早破坏,钢筋锈蚀就会更严重。随着混凝土保护层的剥落,钢筋锈蚀加速,直到构件破坏。目前对影响钢筋锈蚀的因素、钢筋锈蚀速度、锈蚀后钢筋力学性能的变化、钢筋锈蚀的防护和检测等有较多的研究,但是还没有建立一个公认的钢筋锈蚀量计算模型。     

海域混凝土桥梁腐蚀及劣化机理研究

通过对某沿海桥梁调研分析,确定了海域混凝土桥梁腐蚀最严重的部位,基于Fick第二定律研究了氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀对结构耐久性的影响。计算了不同钢筋锈蚀率情况下钢筋屈服荷载,总结出二者之间的关系。基于已锈蚀钢筋混凝土构件力学性能试验,分析了锈蚀构件刚度演化规律。     

水下钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的原因及评测

针对水下混凝土中钢筋锈蚀的现状，就钢筋锈蚀原因进行了分析，评定与检测了水下混凝土构件中钢筋的锈蚀状态，对钢筋混凝土构件可做出使用寿命的推测和预见。     

钢筋混凝土锈蚀损伤研究综述

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性降低的主要因素之一。简要说明研究钢筋混凝土锈蚀损伤的重要意义,阐述了钢筋混凝土锈蚀件损伤的研究状况。主要从混凝土中锈蚀钢筋的力学性能、钢筋锈蚀引起的混凝土损伤、锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能和锈蚀钢筋混凝土受弯构件、受压构件的受力性能、锈蚀钢筋混凝土构件抗震性能等方面总结归纳了国内外的研究现状与成果,并分析了今后的研究方向。     

混凝土氯离子对既有构件的影响分析

通常情况下,氯离子的存在会加强混凝土中钢筋的锈蚀。以某实际工程为案例,基于既有结构混凝土氯离子含量检测及现场调查,提出了缺失混凝土配合比设计资料时氯离子含量评定的简化办法,并通过试验结果分析了氯离子含量对混凝土构件钢筋锈蚀的影响,得出该工程不排除混凝土构件中氯离子为钢筋锈蚀的主要影响因素之一,为后续类似项目提供借鉴参考。     

二维钢筋混凝土氯离子作用锈胀开裂数值模拟方法

在环境氯离子作用下混凝土构件因钢筋锈胀产生开裂,导致结构耐久性退化。为模拟并研究这一过程,基于经典Fick定律建立了考虑温湿度、水灰比、氯离子浓度等的多因素氯离子扩散数值模拟方法。针对混凝土锈胀开裂,提出了基于二维格构式模型的钢筋混凝土锈胀开裂模拟方法,并建立了自由网格模型与格构式模型之间的钢筋表面锈胀节点力转换方法。基于上述方法针对某钢筋混凝土自然锈蚀试验进行数值模拟,与试验结果对比并验证本方法的可行性。最后,基于提出的方法研究钢筋位置、混凝土保护层厚度、钢筋直径对钢筋锈蚀及混凝土保护层锈胀裂缝宽度的影响。研究结果表明;角区钢筋锈蚀均大于边区钢筋;混凝土保护层厚度越大,钢筋锈蚀增长越缓慢;混凝土保护层裂缝宽度随钢筋直径增大而增加。     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件受力性能研究

采用外加电流对混凝土构件中钢筋快速锈蚀,通过材性试验探讨了锈蚀钢筋力学性能,通过锈蚀钢筋混凝土构件荷载试验,探讨了钢筋锈蚀程度对混凝土构件的承载力、刚度的影响,有效地评估了锈蚀钢筋混凝土构件承载力的降低程度和耐久性。     

钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的原因及对结构性能退化的影响

简要阐述了混凝土中钢筋锈蚀的现状,钢筋混凝土钢筋锈蚀的原因,分别从锈蚀钢筋力学性能、混凝土锈胀开裂、锈蚀钢筋与混凝土粘结性能及基本构件性能退化等方面介绍了钢筋锈蚀对混凝土结构性能退化的影响及提出了检测混凝土构件中钢筋的锈蚀状态得方法。     

锈蚀钢筋混凝土构件抗剪承载力的试验研究与理论分析

基于钢筋混凝土构件抗剪机理，详细讨论了钢筋锈蚀对混凝土构件的抗剪承载力的影响，得出了影响锈蚀钢筋混凝土构件抗剪强度的主要因素；根据试验分析，提出了考虑钢筋锈蚀的钢筋混凝土压弯构件抗剪承载力计算表达式，该公式的计算值与试验结果吻合较好。     

锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究

采用外加电流对混凝土中钢筋进行了快速锈蚀试验 ,通过锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件的试验研究表明 ,随钢筋锈蚀程度的不同 ,偏心受压构件的承载力和延性有不同程度的降低 ,由于钢筋锈蚀 ,导致构件的刚度降低 ,脆性性质明显。     

混凝土工程中钢筋腐蚀检测技术与评价

钢筋腐蚀是公认影响混凝土耐久性的最主要因素1。钢筋腐蚀检测和腐蚀状况判定可为钢筋混凝土结构的剩余载荷和结构耐久性提供基础数据。同时,混凝土中钢筋锈蚀的及时发现和准确诊断,是结构耐久性评定、剩余使用寿命预测的重要前提。本文简单介绍钢筋在结构中的腐蚀原理后,详细介绍了钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀检测的几种检测方法,最后提出钢筋腐蚀检测方法的发展趋势。     

大气环境条件下钢筋混凝土受弯构件抗力退化分析

混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂引起混凝土结构性能退化,在试验研究和非线性有限元分析的基础上,建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面承载性能分析方法和计算模型,通过实例分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯、斜截面抗剪性能变化特征和规律。     

Modeling corroded section configuration of steel bar in concrete structure

Predicting concrete cover cracking due to steel bar corrosion in concrete is an important problem for durability of reinforced concrete structures. A basic question in the prediction is distribution of corroded part of steel bar section. The corrosion products have characteristic of volume expansions; that leads to expansive pressure in the concrete. At present, an assumption of uniform corroded pattern along the perimeter of the steel bar has been adopted for analyzing the effect of corrosion products expansion and building the model. In this paper, the steel bars in concrete were corroded under artificial climate environment for accelerated aging. The propagation of the corrosion products layer between steel bar and concrete and its microstructure are discussed; and then, the corrosion products distribution called corrosion products layer on the steel bar in concrete is revealed. The distribution before corrosion cracking; the corrosion products distribute on the half circumference of the steel bar facing the concrete cover only, and the distribution has the shape of a half ellipse. Because of expansive characteristic of corrosion products, the distribution pattern of the corroded part of the steel bar section is proportional to the distribution of the corrosion products layer. Therefore, the configuration model of corroded steel bar section is built.     

锈蚀混凝土压弯构件性能的有限元分析

研究了钢筋锈蚀影响下偏心受压构件力学性能和工作机理的变化规律。使用名义屈服强度描述钢筋锈蚀对有效截面积和屈服强度的影响,使用粘结强度降低系数描述粘结强度降低的影响。分别按照大偏压和小偏压的情况,使用有限元方法,建立了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的分离式模型,得到了压弯构件承载力、延性、钢筋混凝土共同工作性能等的变化规律。     

基于分形理论的混凝土裂缝对钢筋腐蚀影响的研究

承受外部荷载作用的钢筋混凝土构件表面裂缝的发展影响着内部钢筋的腐蚀程度,通过对具有荷载裂缝的钢筋混凝土试件的腐蚀试验,利用分形理论,研究了钢筋混凝土试件表面荷载裂缝的发展规律及其对钢筋腐蚀的影响,探索分形理论在评价钢筋混凝土构件损伤程度和耐久性等方面应用的可行性,为钢筋混凝土构件的安全性检测提供了一种新的方法.     

输煤栈桥钢筋混凝土构件耐久性检测及剩余寿命预测

为配合煤码头升级改造,需对谏壁发电厂9号输煤栈桥钢筋混凝土构件的耐久性进行检测评价。综合栈桥各构件外观、碳化深度、钢筋保护层厚度及钢筋锈蚀状况的检查与检测,采用随机碳化模型,预测栈桥钢筋混凝土构件的剩余寿命,最后按耐久性现状对栈桥各构件分类,并提出相应的修复措施。     

钢筋混凝土耐久性研究待解决的若干问题

文章从材料、构件与结构3个层次分别详细地阐述了当前钢筋混凝土耐久性研究领域待解决的一些问题.主要涉及到碳化、氯离子入侵、碱-集料反应、混凝土的抗渗性和抗冻性、钢筋的锈蚀与混凝土耐久性设计以及评估等领域.