锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究评述

本文简要阐述了锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究的重要意义,分别从钢筋锈蚀机理,锈蚀钢筋力学性能,锈蚀钢锈与混凝土粘结性能的研究现状等方面进行述评,并提出新的研究思路和研究方向。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展

钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构强度退化的主要影响因素。对于水工结构或处于氯离子浓度较高环境中的结构,钢筋的锈蚀更容易发生。为了更好地开展锈蚀钢筋混凝土粘结锚固性能研究,参阅了大量文献,从锈蚀加速方法、试验方法、粘结强度计算、粘结滑移本构关系以及有限元模拟分析等方面介绍了国内外该领域的研究进展。通过对比分析,指出目前研究的不足之处,为进一步深入研究提供参考。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究述评

本文简要阐述了锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究的重要意义 ,分别从钢筋锈蚀机理、锈蚀钢筋力学性能、锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的研究现状等方面进行述评 ,并提出新的研究思路和研究方向。     

锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能的试验研究

本研究设计大尺寸柱式拉伸试件,通过电化学锈蚀方法使其快速锈蚀,用电液伺服动力加载系统进行动态拉伸试验.采用钢筋开槽内贴片的方法测量钢筋应变沿锚固长度的变化,外贴片测量混凝土外表面应变,并在加载端和自由端安装千分表量测两端滑移.基于动态拉伸试验结果,得出了锈蚀钢筋与混凝土粘结应力分布的时程变化规律;研究了锈蚀程度对粘结应力分布的影响规律;建立了动荷载下锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移本构关系.     

锈蚀钢筋与再生混凝土间粘结性能试验研究

通过电化学加速锈蚀方法,获得了7组不同钢筋锈蚀率（0~7.62%）的C30再生混凝土拔出试件。采用RILEM TC9-RC标准,得到了不同钢筋锈蚀率下再生混凝土与钢筋之间的荷载-滑移曲线。分析了钢筋锈蚀率对再生混凝土与钢筋粘结滑移性能的影响。结果表明：在钢筋锈蚀率较小时,再生混凝土粘结试件发生拔出破坏;当钢筋锈蚀率超过1.4%时,粘结破坏形式转变为再生混凝土劈裂破坏;再生混凝土与钢筋之间的粘结强度退化与普通混凝土的粘结性能退化规律有相似之处,均有一个先上升后快速下降的过程;根据试验结果,建立了再生混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移本构方程。图10表5参5     

混凝土中钢筋锈蚀的研究进展

阐述了混凝土中钢筋锈蚀的研究背景和研究动态 ,从钢筋锈蚀机理研究、钢筋锈蚀速度、钢筋锈蚀量以及锈后钢筋混凝土构件的力学性能研究等几方面总结归纳了国内外研究成果 ,并提出了今后混凝土中钢筋锈蚀研究的发展方向。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能有限元分析

利用有限元法,综合考虑了混凝土强度等级和钢筋锈蚀率对锈蚀钢筋混凝土粘结性能的影响,从而验证了影响粘结性能的几个关键因素。     

非均匀锈蚀变形钢筋粘结性能试验研究

利用电迁移钢筋锈蚀法,通过中心拉拔试验对钢筋混凝土非均匀锈蚀试件的粘结性能进行研究。试验结果表明:在非均匀锈蚀条件下,试件的开裂不仅取决于锈蚀率,还与锈蚀面积比有关,相同条件下,锈蚀面积比越大,保护层胀裂所需的锈蚀率越小;锈胀裂缝对非均匀锈蚀无箍筋试件的粘结强度有明显影响,随裂缝的产生及发展,试件粘结强度急剧下降,而配箍试件则不然,即便是裂缝宽度达0.2 mm,极限粘结强度也不会下降;锈蚀率在2.4%以内,非均匀锈蚀对试件粘结滑移性能的影响并不十分显著。     

锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型

为了建立较为完善的锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型,改变以往仅考虑钢筋锈蚀程度的单因素回归分析方法,对粘结强度模型进行理论分析。对钢筋与混凝土在接触面上的粘结作用机理及粘结力组成进行分析,借助弹性力学方法,建立了锈蚀前钢筋与混凝土的粘结强度理论模型。从锈蚀改变钢筋表面特征参数和混凝土保护层约束力入手,采用钢筋均匀锈蚀假定,并基于未锈钢筋与混凝土的粘结强度模型,建立了钢筋锈蚀后的粘结强度计算模型,该模型能够考虑各种因素对粘结强度的影响。通过试验数据对模型进行了验证,结果吻合较好。     

钢筋锈蚀与混凝土的耐久性

钢筋混凝土仍然是当今世界占主导地位的建筑材料和结构形式，并以耐久性好而著称，但是，钢筋混凝土结构的耐久性使用问题又逐渐成为当今世界普遍关注的重大课题，本文就对此进行讨论及论述。     

冻融循环后腐蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究

除冰盐不仅造成表面剥蚀,盐溶液渗入结构还引起严重的钢筋锈蚀,外部出现锈胀裂缝,从而造成钢筋与混凝土粘结性能退化.对钢筋混凝土梁式粘结试件在盐水中进行5,15,25次冻融循环,然后对钢筋进行加速腐蚀,与未经历冻融循环、未腐蚀试件的粘结性能进行对比,研究了冻融循环与钢筋腐蚀作用对粘结性能的影响.结果表明,粘结性能随冻融循环次数增加逐渐退化.对于混凝土未锈胀开裂的试件,冻融循环对粘结强度的影响大些;钢筋锈胀后冻融循环对粘结强度的影响减小.     

电化学除盐对钢筋——混凝土界面粘结力的影响

应用钢筋混凝土圆柱体试件,研究了电化学除盐对钢筋—混凝土界面粘结力的影响。研究结果表明:除盐电流是导致钢筋—混凝土界面粘结力下降的主要原因,但在采用小电流(1 A/m2~4 A/m2)的情况下,粘结力的损失并不明显。     

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。     

纤维增韧混凝土与钢筋的粘结性能研究

本文主要研究高性能混凝土中分别添加钢纤维或聚丙烯纤维后对其与钢筋粘结性能的影响,并与未添加纤维的高性能混凝土进行了比较。进行了三种类型的高性能混凝土与变形钢筋的粘结性能试验,以研究粘结强度、粘结本构关系的变化情况。试验结果表明高性能混凝土中添加0.5%(体积比)的钢纤维对极限粘结强度略有提高,峰值粘结应力对应的滑移有较大的增长;高性能混凝土中添加0.2%的聚丙稀纤维后极限粘结强度略有降低,峰值粘结应力对应的滑移亦略有减小。根据试验结果,给出了三种类型的高性能混凝土与钢筋的粘结本构关系的经验表达式。     

芯柱自密实混凝土与钢筋握裹强度的试验研究

采用拔出试验,对芯柱自密实混凝土和普通混凝土与钢筋握裹强度进行了对比试验研究.结果表明:不管是光圆钢筋还是带肋钢筋,芯柱自密实混凝土与钢筋握裹强度均高于普通混凝土,并对其机理进行了初步探讨,为自密实混凝土应用于芯柱提供了依据.     

钢筋-地聚物混凝土黏结性能梁式试验研究

通过10根钢筋-地聚物混凝土梁式试件的拉拔试验,研究了箍筋间距、拉拔钢筋黏结长度对钢筋-地聚物混凝土黏结性能的影响。结果表明：当箍筋间距从150mm减小至100mm时,钢筋-地聚物混凝土之间的黏结强度增加较少,但是试件的延性明显提高;随着黏结长度增加,试件由黏结破坏变为受弯破坏;对于直径d=18mm的拉拔钢筋(变形钢筋),7d的黏结长度可使其在钢筋-地聚物混凝土界面黏结破坏前屈服。将试验结果与已有文献中的钢筋-普通水泥混凝土梁式拉拔试件以及钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件的试验结果进行比较后发现,所制备的地聚物混凝土与钢筋之间的黏结强度不低于相近试验条件下普通水泥混凝土与钢筋之间的黏结强度;采用梁式拉拔试验测得的钢筋与地聚物混凝土之间的黏结强度高于相同试验参数下采用中心拉拔试验获得的黏结强度。     

盐冻对钢筋混凝土黏结应力分布特性的影响

试验研究了盐冻融循环作用对钢筋与混凝土间黏结应力分布特性的影响。通过快速冻融循环试验,对7组共21个试件分别进行了0、15、30、45、60、70、80次的盐冻融循环作用,采用中心拉拔试验,通过对试件中钢筋内贴应变片数据的采集,测得黏结区段内钢筋的应变值,基于数值计算得到不同冻融次数作用后相应区段内钢筋混凝土间的黏结应力分布。结果表明:随着盐冻次数的增加,钢筋混凝土间的黏结应力传递速率逐渐减慢;随着盐冻循环作用次数的增加,黏结应力分布形式发生改变,应力峰值由加载端逐渐向自由端移动;盐冻作用使混凝土中变形钢筋肋的楔作用逐渐退化,随冻融损伤程度增加,变形钢筋与混凝土间的黏结性能趋于向光圆钢筋与混凝土间的黏结作用转变。     

冻融循环后光圆钢筋与混凝土粘结性能退化机理研究

光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要通过胶着力和界面摩擦粘结作用实现,冻融循环作用将削弱或破坏钢筋与混凝土之间的粘结性能。通过光圆钢筋与混凝土在遭受冻融循环作用后的粘结性能试验研究,分析光圆钢筋与混凝土粘结性能随着冻融循环作用次数增加的退化规律;基于静水压力理论和粘着摩擦理论,分析冻融循环对光圆钢筋与混凝土粘结性能破坏的作用机理。研究结果表明：钢筋混凝土在其受冻界面上产生的最大静水压力超过了钢筋与混凝土的正向胶结作用,致使冻融后钢筋与混凝土的粘结强度迅速下降。图10表2参9