氯离子侵蚀钢绞线锈蚀模型

混凝土中具有明显的高碱性环境,钢绞线处于pH=12～13的混凝土中,钢丝表面极易形成钝化膜,钢绞线的平均外表面锈蚀率小于热轧带肋钢筋与热轧光圆钢筋,但钢绞线的局部锈蚀比较严重.研究在不同应力状态下,氯离子侵蚀钢绞线初锈时间的计算模型及钢绞线锈蚀电流密度和锈蚀量计算模型.     

现行混凝土结构用钢筋的主要参数

由于历史的原因 ,我国混凝土结构用钢筋品牌繁多 ,使设计、施工人员在应用时感到困难。现将收集到的资料加以整理 ,供使用时合理选择。文中除钢筋力学性能的主要参数外 ,同时给出了依据的标准及钢筋外形图。由于近年钢筋标准修订频繁 ,文中所列内容仅供参考。1　依据标准钢筋混凝土热轧光圆钢筋ＧＢ130 13钢筋混凝土用热轧带肋钢筋ＧＢ/Ｔ1499钢筋混凝土用余热处理钢筋ＧＢ130 14混凝土结构施工及验收规范ＧＢ50 2 0 4预应力混凝土用热处理钢筋ＧＢ4 4 6 3预应力混凝土用钢棒ＹＢ/Ｔ111中强度预应力混凝土用钢丝ＹＢ/Ｔ156预应力混凝土用钢…     

冷轧带肋钢筋

建筑工程中消耗的钢材占社会钢材消耗总量的30%～50%,怎样节约用钢是一大课题。通常在混凝土结构中采用热轧光圆和热轧带肋钢筋。预应力构件中,预应力筋多采用直径为3～5毫米的冷拔低碳钢丝。由于冷拔低碳钢丝的握裹力低、延性差,抗冲击性能也差,因此我国于80年代初期开始从国外引进冷轧带肋钢筋生产线。冷轧带肋钢筋是一种延性好、握裹性能优良的建筑用钢筋,可替代冷拔低碳钢丝,具有明显的技术、经济和社会效益。     

混凝土中不同等级钢筋锈蚀行为的比较

为比较受氯离子侵蚀的混凝土中HPB235级、HRB335级和HRB400级钢筋以及钢绞线的锈蚀速率和锈蚀特征,设计了同时含有上述4种钢筋的混凝土试件,在4个多月的人工气候环境加速锈蚀试验过程中,利用电化学测试系统测试钢筋的锈蚀速率,并在锈蚀过程结束后剥离混凝土,对钢筋的锈蚀特征进行分析.结果表明,变形钢筋（包括HRB335级和HRB400级）的锈蚀速率明显比光圆钢筋（HPB235级）和钢绞线快,而HRB335级和HRB400级钢筋的锈蚀速率相近,后者略大于前者;HPB235级钢筋的表面锈蚀特征相对均匀,而HRB335,HRB400级钢筋和钢绞线表现出明显的局部锈蚀特征.最后,从钢筋的化学成分、微观结构及制作工艺等角度进行了机理分析.     

钢筋混凝土结构锈胀开裂全过程仿真分析

利用大型有限元软件DIANA,详细分析了锈蚀导致混凝土保护层开裂的全过程.仿真分析表明:混凝土保护层的锈胀开裂过程可分为内裂、扩展、外裂和内外裂缝贯通4个阶段;锈蚀产物膨胀率一定时,混凝土保护层内侧裂缝的产生主要与混凝土抗拉强度相关,其他因素影响甚微;混凝土保护层表面锈胀开裂及其裂缝贯通主要与相对保护层厚度有关,该值越大,裂缝越不容易发展;提高混凝土抗拉强度,能有效延缓锈胀裂缝的产生和发展;在相同条件下,混凝土保护层非均匀锈胀开裂时的钢筋锈蚀率较均匀锈胀开裂时低;混凝土保护层剥落的特征主要与钢筋净间距和保护层厚度的比值相关,当该值较大(>3)时,仅角区保护层发生局部剥落,否则保护层将整体剥落.     

氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀的梯形电极监测

基于自然电位法设计了梯形电极监测系统,然后通过钢筋锈蚀加速试验,对2种水灰比混凝土试件中沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋锈蚀进行了监测.结果表明：沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋依次发生锈蚀,各层光圆钢筋开始锈蚀时间间隔渐次增加;光圆钢筋开始锈蚀时间与保护层厚度之间关系可采用指数函数方程拟合,拟合结果与试验数据吻合良好;2种水灰比混凝土中各层光圆钢筋开始锈蚀时的临界氯离子含量（质量分数）为03%~05%.梯形电极监测系统可有效追踪混凝土中的钢筋锈蚀行为,对混凝土结构安全性提供及时预警.     

《混凝土结构设计规范》GBJ10-89 1996年局部修订条文及说明

第2.2.1条 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定选用:一、普通钢筋宜采用Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级热轧钢筋和LL550级冷轧带肋钢筋,也可采用冷拉Ⅰ级(d≤12mm)钢筋和乙级冷拔低碳钢丝;二、预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和热处理钢筋,也可采用冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋.对中、小型构件中的预应力钢筋,宜采用LL650级或LL800级冷轧带肋钢筋,也可采用甲级冷拔低碳钢丝.     

钢筋及预应力筋锈蚀速率试验研究

采用通电快速锈蚀模拟方法,对普通钢筋及预应力钢绞线进行快速锈蚀试验,试验结果表明,普通钢筋锈蚀速率随着保护层厚度的增加而减小,预应力钢绞线的锈蚀速率随着内应力的增大而增大;通过数据拟合,得到了预应力钢绞线锈蚀率的计算公式。     

混凝土中钢筋空间锈蚀特征参数的测试及分析

通过45个混凝土试件中135根光圆钢筋和带肋钢筋的加速锈蚀试验,采用研发的钢筋空间锈蚀形态测试装置和空间锈蚀特征参数分析方法,确定了混凝土中钢筋的空间锈蚀形态图像和空间锈蚀特征参数,进而定量分析了钢筋的质量锈蚀率与最大锈蚀深度、最小剩余截面积、最大截面锈蚀率和点蚀因子等空间锈蚀特征参数之间的相关性,为准确描述混凝土中钢筋的空间锈蚀分布形态提供了基础.结果表明:随着钢筋质量锈蚀率的增加,其最大锈蚀深度和最大截面锈蚀率呈线性增大,而最小剩余截面积和面积点蚀因子呈线性减小;随着钢筋最大锈蚀深度的增加,其最小剩余截面积呈线性减小;与光圆钢筋相比,带肋钢筋的非均匀锈蚀程度更高;与深度点蚀因子相比,钢筋面积点蚀因子与质量锈蚀率之间的相关性更加明显.     

厂房钢筋混凝土独立柱基酸腐蚀分析及加固设计

铜陵有色第一冶炼厂始建于20世纪50～60年代，后经多次改建、扩建，但污染腐蚀十分严重，主要表现为：(1)基础台阶表面混凝土疏松呈粉渣状，混凝土腐蚀深度达10～20cm；(2)地面以下柱根部位，钢筋保护层疏松、剥落，主筋外露锈蚀，个别柱根钢筋锈蚀断裂；(3)基础底板钢筋因有混凝土垫层及保护层的保护，除弯钩有锈蚀外基本完好。     

细晶高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

细晶高强钢筋是我国冶金行业研究开发的新型热轧带肋钢筋,其抗拉屈服强度标准值达500MPa以上。通过9根纵筋及箍筋均采用细晶高强钢筋的混凝土梁的受剪试验,分析其受力特点、破坏形态以及影响受剪承载力的主要因素。结果表明,细晶高强钢筋混凝土梁的受剪性能与普通低合金热轧带肋钢筋混凝土梁基本相同,其受剪承载力仍可按现行GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》规定的公式计算,取箍筋抗拉强度设计值fyv=360 MPa,有足够的安全储备,为细晶高强钢筋的工程应用提供了依据。     

混凝土内钢筋锈蚀层发展和锈蚀量分布模型研究

从研究钢筋锈蚀物膨胀对钢筋/混凝土界面区构造的影响着手,通过对锈蚀层形成、发展及其细观构造的研究,揭示混凝土内钢筋锈蚀量分布规律;在钢筋锈胀开裂前,钢筋锈蚀量基本分布在面向混凝土保护层一侧的钢筋半圆周上,离混凝土保护层最近处锈蚀量最大,离保护层表面距离越远,锈蚀量越小;其锈蚀量在其半圆周上呈半椭圆形分布。钢筋锈胀开裂初期,钢筋锈蚀逐渐向背向混凝土保护层一侧发展,在背向保护层一侧的钢筋锈蚀量分布被假定为均匀分布,和面向混凝土保护层一侧的最小锈蚀量衔接。     

风积沙混凝土与钢筋的黏结性能试验研究

为研究风积沙混凝土与钢筋之间的黏结性能,制作了28个试块进行中心拉拔试验,研究了风积沙掺量、钢筋形状、钢筋直径和龄期对黏结性能的影响规律,并基于试验结果拟合出风积沙混凝土与带肋钢筋之间的黏结强度-滑移本构关系曲线。研究结果表明,风积沙掺量小于30%时,极限黏结强度随着风积沙掺量、钢筋直径、龄期的提高而提高;风积沙掺量分别为10%、20%和30%时,带肋钢筋对应的极限黏结强度分别比光圆钢筋提高了61.2%、58.5%、56.1%。     

螺旋状高强预应力钢筋与混凝土粘结性能试验研究

螺旋肋钢丝、异形钢棒和光圆钢棒是近年开发的高强钢丝新品种。对112个拉拔试件进行了单调加载下的拔出试验研究,分析了3种新型高强预应力钢筋的外形特征,通过拉拔试验,探讨了其与混凝土的粘结锚固特性和受力破坏全过程,研究了影响粘结锚固性能的主要因素,并统计回归了高强预应力钢筋的锚固强度计算公式。试验研究表明,螺旋肋钢丝与异形钢棒在拔出过程中均发生明显的转动现象,荷载—滑移曲线形状均呈偏态的多峰衰减曲线,其粘结性能比光圆钢棒强而可靠,且锚固延性好,即使滑移很大时,仍能维持相当的锚固力。     

基于涡流热成像的锈蚀钢筋混凝土表面温度变化试验研究

电涡流红外热成像检测技术是一种新兴的无损检测技术,其利用混凝土内部钢筋锈蚀程度不一样导致钢筋的发热效率不一样,使传导至混凝土表面的温度变化速率不一样的原理来判定混凝土内部钢筋锈蚀程度。通过试验研究了锈蚀钢筋混凝土在不同锈蚀时间、钢筋直径、混凝土强度及保护层厚度等影响因素下的表面温度变化规律。结果表明,不同钢筋直径,不同保护层厚度,不同混凝土强度的钢筋混凝土试件的表面温度增长速率都随锈蚀时间的增加而增大,即钢筋混凝土表面温度增长速率与钢筋锈蚀时间正相关;锈蚀时间越长、钢筋直径越大,混凝土表面温度增长速率越快,相反,混凝土强度越低、保护层越小,混凝土表面温度增长越快,即锈蚀时间和钢筋直径与混凝土表面温度增长速率成正比,混凝土强度和保护层厚度与混凝土表面温度增长成反比。     

冷轧带肋钢筋预应力混凝土叠合板与空心底板受弯承载力相关性分析

通过理论分析与试验研究,提出了冷轧带肋钢筋预应力混凝土叠合板与空心底板受弯承载力相关性模式,为该类叠合板设计与结构性能检验提供了新的方法与计算手段,可供有关规范及通用标准图集编制和预制构件生产、施工、检验部门应用。     

预应力混凝土梁疲劳性能研究现状

对预应力混凝土梁疲劳性能的研究进展进行了详细阐述,论述了等幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳性能及疲劳加载后的静力性能,对控制其疲劳破坏形态的影响因素以及在疲劳加载过程中的受力筋应变变化、裂缝开展和挠度变化规律进行了总结。讨论了变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳寿命及加载顺序对疲劳寿命的影响,分析了变幅疲劳加载过程中的刚度退化,同时对腐蚀后预应力混凝土梁的疲劳性能进行分析,总结了钢绞线、普通钢筋腐蚀损伤对试验梁疲劳破坏形态、极限承载力及疲劳寿命的影响。在对文献进行总结分析的基础上,根据当前研究所存在的问题,提出了今后预应力混凝土结构疲劳性能研究的方向。结果表明:预应力混凝土梁疲劳破坏始于受力筋疲劳断裂,受压区混凝土一般不会发生破坏,变幅疲劳加载及腐蚀损伤对其疲劳性能有较大影响。     

预应力箱梁张拉施工质量控制要点

指出预应力钢绞线的张拉施工是后张预应力箱梁施工中的关键技术,分析了预应力钢绞线张拉前的准备工作及张拉程序,总结了预应力钢绞线张拉完成后的相应工作,从而为预应力箱梁张拉施工积累经验。     

我国冷轧带肋钢筋应用技术的进展

近几年,冷轧带肋钢筋在现浇硅结构、预应力空。Ｃ板构件中得到广泛应用,同时,用作钢筋焊接网也逐渐增多,具有较好的综合经济效益和社会效益。建设部与国家冶金Ｌ业局于１９９９年３月在广州联合召开了第二次全国冷轧带肋钢筋推广Ｌ作会。现将该论文集中部分文章以及国内有关单位的试验研究论文若干篇集中刊载,内容涉及冷轧带肋钢筋和钢筋焊接网的发展现状、试验研究、新技术、新工艺和工程应用实例等,供读者研究和推广应用之参考。     

体外CFRP筋预应力混凝土箱梁长期受力性能试验研究

碳纤维（CFRP）筋具有优异的物理力学性能,可用于替代传统的预应力钢筋。制作了体外配置碳纤维筋预应力混凝土箱梁模型,对持续均布荷载作用箱梁的截面应力重分布、长期挠曲变形及裂缝发展等规、律进行了1001d的试验观测。基于素混凝土柱体的实测徐变系数,运用双线性法和曲率法分别对试验箱梁的长期挠曲变形进行预测。试验结果表明：受压钢筋应变较初值增长225％～268％,受拉钢筋的应变较初值增长36．2～38．6％,混凝土表面压应变较初值增长164％～224％。按现行设计规范计算长期荷载作用特征裂缝宽度较实测值偏小11．8％～55．5％。跨中长期挠曲变形实测值为初始变形的2．32～2．42倍,较现行设计规范取值偏大18．5％。