锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究综述

在总结锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究现状的基础上,通过分析国内外学者的研究成果,指出锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究中存在的不足,并阐述了影响锈蚀钢筋混凝土粘结性能的因素。结合文献分析和实际工程的需要,指出钢筋混凝土粘结性能研究中还需进一步开展的工作。     

锈蚀变形钢筋与混凝土粘结应力模型研究

研究了锈蚀对钢筋混凝土无箍筋试件粘结强度的影响,建立了锈蚀导致保护层胀裂前变形钢筋极限粘结应力的理论计算模型,定量地揭示了该阶段粘结强度增强的机理。通过对钢筋肋间混凝土在挤压力、摩擦力及锈胀力作用下的受力分析,从理论上推导了锈蚀钢筋混凝土发生劈裂破坏时的粘结应力计算表达式;给出了摩擦系数等未知参数的取值大小;详细阐述了表达式的求解思路。利用已发表文献的多个试验结果对理论模型进行验证,结果表明计算值与试验值吻合良好。     

往复荷载下锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的试验研究

针对钢筋混凝土结构在服役过程中钢筋锈蚀以及承受往复荷载工况下引起的钢筋混凝土材料耐久性能劣化会对钢筋混凝土间的粘结性能产生影响,设计并制作了48根粘结区带裂缝的钢筋混凝土梁式试件,以研究在承受不同往复荷载工况(往复荷载幅度分别为极限荷载的0%、10%、20%及30%)、四种钢筋锈蚀率(0%、3%、5%及7%)以及往复荷载与钢筋锈蚀耦合工况下钢筋与混凝土粘结性能的变化情况。结果表明：钢筋锈蚀会影响试件破坏状态;施加往复荷载过程中残余滑移的增长主要发生在前六个循环,且残余滑移随着钢筋锈蚀率以及往复荷载幅度的增加而增大;耦合工况会进一步促进粘结性能的劣化,且粘结强度损失率随着钢筋锈蚀率和往复荷载幅度的增加而增大。该研究可为对应工况下钢筋混凝土构件的现状评估提供理论参考依据。     

加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响

为探究加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响,开展16根RC梁(质量损失率0%～8.7%)在不同加载速率(0.5～300 mm/min)下的粘结性能测试,据此提出考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式,并开展锈蚀钢筋混凝土梁粘结力学行为的数值模拟,分析高加载速率(30～30 000 mm/min,应变率10^-4～10^-1s^-1)下锈蚀梁的粘结滑移力学行为。研究表明：(1)加载速率对锈蚀钢筋混凝土梁式试件的粘结应力-滑移曲线形状以及粘结强度与残余粘结强度的比值影响不大;(2)随着加载速率的增加,锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度和残余粘结强度显著增加,粘结区应力峰值显著增加并逐渐向加载端靠近;(3)本工作提出的考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式在0.5～30 000 mm/min的加载速率范围内有很好的适用性。     

不同钢筋与混凝土粘结性能的研究进展

钢筋与混凝土之间的粘结性能影响其综合性能,综述了不同钢筋与混凝土之间的粘结性能,着重分析了不同钢筋与混凝土之间不同粘结强度的影响因素,指出了各种钢筋与混凝土粘结存在的问题。提出开发耐蚀性和粘结性能俱佳的新型钢筋是未来的重点研究方向。     

自密实混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

采用电液伺服加载装置进行自密实混凝土与钢筋的粘结性能试验,以自密实混凝土强度、新拌混凝土工作性能为变量,制作了28个自密实混凝土试件,研究各变量因素影响下,自密实混凝土与钢筋的粘结锚固性能。通过试验得到峰值粘结应力、峰值滑移、各阶段粘结刚度K1、K2、K3和粘结刚度退化率λ等与混凝土强度、新拌混凝土工作性能的变化规律。在此基础上根据各因素的影响程度及公式的适用性,采用最小二乘法得到钢筋与自密实混凝土粘结-滑移本构关系式,与试验数据对比表明具有良好精度。研究结果可为有关工程设计和研究提供 参考。     

NPR钢筋与海工混凝土的粘结性能试验研究

目前我国研究应用的钢材与西方发达国家相比强度仍然偏低,且普遍存在强度提高延性降低的问题,研究开发新型高强高延性钢筋是解决我国建筑用钢问题的有效途径.为了探究NPR钢筋能否应用于海工混凝土结构,本文采用中心拔出试验对NPR钢筋与海工混凝土间的粘结性能进行了研究,观察了试件的破坏形态,并分析了钢筋类型(NPR钢筋、普通钢筋)、海工混凝土强度等级(C30F250、C40F250、C50F250)、钢筋直径(8 mm、18 mm)及粘结长度(5d、7d)对粘结强度及粘结应力?滑移曲线的影响规律.试验结果表明:钢筋类型对破坏形态、粘结强度及粘结应力?滑移曲线均有明显影响;其他条件相同时,NPR钢筋的粘结强度低于普通钢筋;并且NPR钢筋的粘结强度随粘结长度的降低、海工混凝土强度等级的提高而增大.同时,采用三段式粘结?滑移本构模型对试验实测的粘结应力?滑移曲线进行拟合;结果表明,三段式模型能够较好地描述NPR钢筋与海工混凝土粘结应力?滑移曲线的特征.     

钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系研究

为研究钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系,主要考虑了不同钢筋锈蚀率、不同再生粗骨料取代率、不同再生混凝土强度等因素的影响,采用加速通电锈蚀以及钢筋开槽内贴片方法,完成23组钢筋再生混凝土试件粘结-滑移性能拉拔试验,获得了再生混凝土与不同锈蚀程度螺纹钢筋间的荷载-滑移曲线以及不同锚固位置处钢筋应变。通过实测结果及理论分析,计算得到不同锈蚀率下钢筋再生混凝土间粘结应力及滑移值沿锚固长度分布规律,分析了钢筋锈蚀前后与再生混凝土间粘结应力传递及粘结锚固位置函数差异的受力机理,提出了不同锈蚀率下反映实际粘结分布规律的粘结锚固位置函数模型,最后建立钢筋锈蚀后与再生混凝土间考虑粘结-滑移位置函数的粘结-滑移本构关系,为锈蚀后钢筋再生混凝土有限元分析提供参考依据。     

商品混凝土中钢筋锈蚀问题研究

所谓钢筋混凝土也就是应用了混凝土和钢筋相结合的特点应用在建筑当中,这也是在建筑材料当中使用最多的一种,用途较为广泛。在当前的建筑行业当中,由于已经提出了新的计算理论以及生产最新型的建筑材料,但是在这其中仍然存在一些最新的结构建设,而混凝土的应用形式是不可替代的,这也是我们最常用的一种结构。但是,由于在应用混凝土的过程当中会经常出现锈蚀等问题,也就导致了耐久性的下降,不仅给工程质量带来一定的麻烦,同时也会造成经济损失,对此,提高混凝土的技术,确保工程质量是需要我们进一步研究的。     

横向压力对钢筋与混凝土粘结性能的影响

工程实际中钢筋常在受压区被截断,而这种布筋方式是否对粘结有利是存在争议的。为评价横向荷载作用下应力场对粘结性能的影响,分别在混凝土和钢筋中设置应力函数,结合物理方程和几何方程,通过数学运算求出了钢筋和混凝土界面的位移场。将界面相容条件作为补充方程引入即可求出所有待定常数,同时可求出界面的应力场和应力集中系数。通过数值模拟证明解析公式具有一定的精度,因此可以作为评价横向荷载作用下拔出试件中钢筋与混凝土界面应力场的一种有效方法。最后,在该文解析解的基础上分析了横向荷载对粘结的影响并且给出了横向压力的上限值。     

活性掺合料对再生混凝土与钢筋粘结性能的影响

通过单掺粉煤灰、单掺矿渣、复掺粉煤灰和矿渣三种不同改性方案,研究矿物掺合料对再生混凝土与钢筋粘结强度的影响,为再生混凝土合理使用矿物掺合料提供试验依据。     

再生混凝土与钢筋粘结滑移性能的试验研究及力学分析

良好的粘结性能是确保再生混凝土与钢筋能够共同工作的前提条件。通过120个试件的拉拔试验,并结合非平衡态热力学与损伤力学的相关理论分析再生混凝土与钢筋间的粘结滑移性能。提出三段式的粘结滑移本构模型,对比表明该模型对实测粘结滑移曲线具有较好的模拟效果。分析了粘结破坏过程中的能量守恒与能量耗散特性,给出了耗散能与弹性变形能代表值的计算公式,探讨了初始弹性变形能与极限弹性变形能的关系,并基于本构破坏能,对影响粘结性能的因素进行了分析。提出相对损伤变量的概念,定义了界面相对损伤变量,推导出相对损伤滑移方程,分析了界面初始损伤、界面损伤发展阶段以及界面损伤的发展速度。研究结果可为推广应用钢筋再生混凝土结构提供基础研究资料。     

钢筋锈蚀率对钢筋与混凝土黏结性能的影响

为研究锈蚀对钢筋与混凝土黏结性能的影响,制作了24个200 mm×200 mm×200 mm的中心拉拔试件及6个标准立方体试块。通过电流诱导钢筋锈蚀并控制其锈蚀量,得到理论锈蚀率为0%、0.3%、0.5%、1%、2%、5%、8%、15%的拉拔试件并完成拉拔试验。通过割线刚度的方法研究了锈蚀率对黏结刚度的影响,分析了峰前拉力功随锈蚀率变化的规律。通过对已有研究中拔出试件的黏结强度退化数据进行统计,得到了三段式黏结强度退化试验模型及保守模型。提出了简化的三段式黏结-滑移本构模型并考虑了锈蚀率对残余黏结强度的影响。试验结果表明:钢筋与混凝土的黏结刚度达到峰值后,随着锈蚀率的增大,其退化速率可划分为2个阶段。峰前拉力功随锈蚀增大呈现先减小后增大再减小趋势。     

海底隧道锈蚀工字钢与喷射混凝土的粘结滑移试验研究

通过快速电解锈蚀试验,得到不同锈蚀率的工字钢混凝土试件。将这些试件进行粘结滑移试验,描述工字钢与混凝土的粘结滑移过程,分析锈蚀率、滑移量、粘结破坏荷载之间的关系,建立未锈蚀工字钢与喷射混凝土的粘结滑移模型,得出粘结滑移影响系数与锈蚀率的回归公式,最终建立锈蚀工字钢与喷射混凝土的粘结滑移本构关系数学模型。结果表明：随着锈蚀率的增加,滑移量和粘结破坏荷载均降低;未锈蚀工字钢与混凝土的平均粘结应力是滑移量的四次多项式函数;锈蚀工字钢与混凝土的粘结强度影响系数与锈蚀率的二次多项式函数。     

混凝土中钢筋锈蚀检测的探讨

桥梁混凝土中钢筋锈蚀是影响桥梁混凝土结构耐久性的一个重要问题,也是桥梁安全鉴定过程中经常遇到的问题.结合工程结构安全检测实践,通过对混凝土中钢筋锈蚀、保护层厚度、碳化深度、密实度进行检测,进一步证明了钢筋锈蚀的影响因素同混凝土保护层厚度、密实度、碳化深度有着直接的关系,并对提高混凝土中钢筋锈蚀概率大小和结构锈蚀性判断的可靠程度进行了探讨.     

水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术

水工混凝土中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要问题,也是水工建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。结合工程结构安全检测实践,介绍了运用半电池电位法对水工混凝土中钢筋锈蚀进行检测的原理、方法、评价准则及应用效果,并对提高混凝土中钢筋锈蚀检测的可靠性进行了探讨。     

超高性能混凝土-既有普通混凝土界面粘结性能研究综述

超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)具有优异的力学性能和耐久性,被广泛应用于组合构件及结构加固中,其中,UHPC与既有普通混凝土(Existing normal concrete, NC)之间的界面粘结性能至关重要。本文综述了国内外UHPC-NC的界面粘结性能的试验方法及界面抗剪强度计算公式、影响因素与界面耐久性能的研究进展,指出了测试方法存在的不足,探究了不同规范的界面抗剪强度计算式对UHPC-NC的适用性,总结了不同因素对UHPC-NC界面粘结性能的影响,包括纤维、界面粗糙度、界面含水率、界面剂、既有混凝土强度、胶凝材料和养护制度等,阐述了其界面特性的增强机理,探讨了耐久性的现阶段研究。UHPC-NC具有优异的界面粘结强度,其中,合适的养护制度与纤维能够减少UHPC的收缩,增强材料之间相容性;界面粗糙度与既有混凝土强度的增加可以有效避免界面破坏;界面剂、胶凝材料及适当的界面含水率可以改善过渡区;UHPC-NC界面具有较好的抗渗透性能和抗冻融性能。     

环氧树脂光面钢筋粘结性能的试验研究

本文通过拉拔试验，研究了 氧树脂光面钢筋与砼间的粘结性能，对行业标准提出了修改意见，以期推动环氧树脂钢筋的广泛应用。     

不同变形钢筋的粘结性能试验研究

本文介绍了不同变形钢筋的拨出试验情况，揭示了相对肋面积对粘结应力－滑移性能的影响。     

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋粘结性能研究

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋之间的粘结性能,是二者安全、稳定、耐久工作的前提和保证。通过中心拉拔实验,探讨了PVA纤维水泥基复合材料和钢筋粘结滑移研究中影响因素及本构关系问题,测试得到了粘结滑移曲线,通过对加载到破坏全过程的受力分析及基材中纤维的特性分析,在已有模型的基础上,根据振动阻尼的理论提出一种新的粘结-滑移本构关系模型。并与实验结果和已有模型比较。新构建的粘结-滑移本构关系能较好地反映PVA纤维水泥基复合材料和钢筋的受力全过程,与实验结果比较吻合。可为PVA纤维水泥基复合材料与钢筋性能的非线性有限元法分析提供参考和依据;为有关规程的修订提供了依据。