钢筋锈蚀对混凝土结构影响研究

本文针对水工混凝土结构长期处于复杂工作环境下极易出现的钢筋锈蚀问题展开研究,从钢筋锈蚀机理和钢筋锈蚀对于钢筋混凝土结构的影响两个方面进行归纳分析,重点分析了钢筋锈蚀对材料力学性能和粘结滑移性能的影响,以及基于非均匀锈蚀产生的锈胀作用,提出钢筋锈蚀各影响因素之间的耦合效应是未来钢筋锈蚀问题的重要研究方向。     

混凝土中钢筋不均匀锈胀的数值模拟及锈蚀产物量的预测

基于实际工程中锈蚀钢筋的取样检测分析,提出了钢筋不均匀锈蚀的动态轮廓线模型,通过改变模型中的锈层厚度系数,得到了不同锈蚀程度的钢筋作用于孔洞周围混凝土的锈胀位移,用有限元软件ANSYS8.0模拟了锈胀过程,得到了锈胀裂缝扩展到混凝土表面时的临界锈层厚度系数, 在此基础上推导了胀裂时锈蚀产物量的预测公式。通过试验数据对本文提出的方法进行了验证,结果表明锈胀开裂的数值模拟和胀裂时锈蚀产物量的预测结果与试验结果吻合较好。     

混凝土构件锈蚀胀裂时的钢筋锈蚀率

本文建立了由于钢筋锈蚀导致的混凝土保护层胀裂时的钢筋混凝土构件的力学模型，应用弹性力学理论得到了混凝土保护层胀裂时的钢筋锈蚀率的解析表达式，并讨论了与混凝土保护层胀裂时的钢筋锈蚀率相关的各个影响因素，得到以下结论：随着混凝土保护层厚度和混凝土等级的增加，混凝土胀裂时的钢筋锈蚀率会增大；混凝土内钢筋直径的减小，也会导致混凝土胀裂时钢筋锈蚀率的增加；不同的钢筋锈蚀产物，有着不同的铁锈膨胀率，随着铁锈膨胀率的减小，混凝土保护层胀裂时的钢筋锈蚀率增大；而铁锈的名义弹性模量和名义泊松比对混凝土保护层胀裂时的钢筋锈蚀率影响很小。     

浅谈混凝土中钢筋的锈蚀问题

文章针对混凝土中钢筋锈蚀的原因和机理等问题进行分析,探讨了混凝土中钢筋锈蚀的研究趋势。     

钢筋锈蚀导致混凝土构件保护层胀裂的全过程分析

本文描述了从钢筋锈蚀开始直至因钢筋锈蚀而导致混凝土保护层胀裂的整个过程，包括铁锈自由膨胀阶段、混凝土保护层受拉应力阶段和混凝土保护层出现胀裂裂缝阶段，总锈蚀深度是3个阶段深度之和。据此，建立了混凝土保护层胀裂时钢筋锈蚀深度的计算模型，以计算该时刻的钢筋锈蚀深度。分析了影响混凝土保护层胀裂时钢筋锈蚀深度的各个因素，包括混凝土水泥石毛细孔的体积、混凝土保护层的厚度、钢筋直径和铁锈膨胀率。与已有的试验结果对比表明。本文建立的混凝土保护层胀裂时钢筋锈蚀深度的计算模型，与试验结果符合较好。     

混凝土胀裂时钢筋锈胀力和直径增量的确定

引言 埋在混凝土中的钢筋发生锈蚀以后,其产生铁锈的体积是相应钢筋体积的2～7倍,因而会向四周膨胀,而钢筋周围的混凝土则限制它的自由膨胀,产生了钢筋/混凝土界面的压力,这种压力就称为钢筋锈胀力。当钢筋锈胀力达到某一数值,混凝土表面将开裂,此时的锈胀力和钢筋名义直径增量对研究钢筋混凝土     

混凝土中钢筋锈蚀产物模量特性研究

采用固结试验研究了不同锈蚀产物压缩模量值的变化规律。通过水泥细度负压筛析仪,得到锈样粒径范围为0.01~0.05 mm,0.05~0.08 mm,0.08~0.10 mm和0.10~0.32 mm的4种锈样;使用KH-7700三维视频显微系统分别观测锈样颗粒尺寸,得到各组锈样的等效粒径;最后对4种粒径范围的锈样分别进行固结试验。试验结果表明:锈蚀产物压缩模量不是一个定值,而是随着压应力的增加线性增大;在相同应力水平下,平均粒径相近锈样压缩模量的大小与其化学成分相关,锈蚀物氧化越充分,其压缩模量值随压应力增加变化幅度越小。设锈蚀产物为弹性材料,锈蚀产物泊松比为0.25,经分析推导得到钢筋混凝土构件保护层表面锈胀开裂时,锈蚀产物弹性模量值介于0.017~0.733 GPa之间。此值可为研究钢筋锈蚀致混凝土开裂选取分析参数提供参考。     

基于混凝土断裂的钢筋锈胀力预测模型

保护层锈胀开裂是钢筋混凝土结构耐久性极限的一个重要标志,将弹性力学和线弹性断裂力学方法相结合,建立了钢筋均匀锈胀力的预测模型;与其他预测方法的比较证明了该模型的有效性。结合经验公式,建立了锈胀开裂时钢筋锈蚀量预测模型,对实验数据的分析证明该模型预测准确。     

基于锈蚀的钢筋混凝土偏心受压板抗力变化规律的初步研究

针对水闸结构受力的典型构件板在运用过程中常存在的钢筋锈蚀问题,采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,建立了考虑钢筋与混凝土黏结滑移力变化的分离式模型,基于通用有限元程序ANSYS11.0平台,根据工程中的典型偏心距e=85 mm,研究了板承载能力极限状态时的抗力与钢筋锈蚀率的关系,初步形成了基于钢筋锈蚀的板抗力计算公式,对水闸安全鉴定、除险加固工作具有一定的参考价值.     

冻融循环过程中混凝土性能的劣化研究

研究了冻融循环过程混凝土性能的劣化特征,探讨了不同测试手段对不同老化特性的敏感性。研究结果表明：混凝土经受冻融循环过程中,混凝土抗折强度、劈拉强度的劣化速度较抗压强度更快;混凝土抗压强度的降低率与质量损失率、相对动弹模之间呈正线性关系;相对动弹模降低到 60% 时,混凝土抗压强度下降到冻融前的19.3%;质量损失达到5%时,混凝土抗压强度下降到冻融前的25.5% ;机械波波速对混凝土冻融破坏的敏感程度界于混凝土强度和超声波波速之间。冻融破坏使水泥水化产物的结构从堆积状密实体逐步变成疏松状态,气泡壁逐步出现了开裂。从孔径分布情况来看,孔径 25~75 nm 之间的孔隙所占的比例呈增大趋势。     

深埋隧道喷射钢纤维混凝土支护的数值模拟

为了研究钢纤维喷射混凝土在深埋隧道衬砌中的应用,了解钢纤维喷射混凝土在深井软岩隧道中的支护效果,对不同类型纤维及不同纤维含量下的钢纤维混凝土试件分别进行了抗压、劈裂抗拉、抗剪及弯曲韧性4种室内试验。在试验的基础上进行FLAC3D三维模拟。模拟结果可知:隧道经混凝土初砌后,剪切破坏区明显减少,钢纤维混凝土比普通混凝土有着更好的支护效果,顶底及两帮移近量较普通混凝土降低约7%。通过与现场实测数据的对比,证实该数值模拟结果与实测数据较为吻合,数值模拟的方法可为钢纤维混凝土在深埋隧道衬砌中的推广应用提供参考。更多还原     

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

钢筋锈蚀是混凝土工程耐久性的主要病害之一,所以防止钢筋锈蚀对提高混凝土耐久性尤为重要.现论述了混凝土中钢筋锈蚀的原因及造成的严重危害,并提出了在实际工程施工中,采取提高混凝土抗渗性、防止氯离子侵入等办法来防止钢筋锈蚀,为减少危害、提高混凝土的耐久性提供了重要依据.     

盐池灌区环境水和岩土浸出液对泵站及渠道混凝土腐蚀破坏原因分析

盐池灌区的三道井泵站和干渠混凝土出现裂缝、酥松、隆起、滑塌、钢筋腐蚀,造成防渗功能丧失,输水能力降低.对泵站和渠道沿线环境水水质、岩土浸出液、土壤土质取样化验表明,环境水中的Cl-、SO42-含量超标,与混凝土内部的Ca(OH)2、3CaO3·SiO2·3H2O等不稳定物质产生化学反应,混凝土体积膨胀导致结构破坏.土壤...     

水工混凝土结构局部损伤劣化系数研究

为考虑水工混凝土结构关键部位的损伤在外力及其他不利因素作用下,材料有可能会进一步劣化,损伤会进一步加剧,不同部位的损伤或不同周围环境对结构整体损伤概率具有不同影响,定义局部损伤劣化系数来反映损伤部位、受力水平、不利环境的影响。总结不同结构的局部损伤特点,根据水利水电工程分项系数极限状态设计方法中的结构重要性系数与失效概率的关系,制定了拱坝、重力坝、水闸局部损伤劣化系数的三等级分级原则,初步确定了与局部损伤劣化系数相对应的损伤部位及周围环境。更多还原     

基于混凝土应力-应变关系的正交各向异性损伤模型及其应用

基于混凝土规范推荐的单轴应力应变关系曲线,结合损伤力学,推导了损伤演化方程。结合混凝土材料的五参数破坏准则,采用等效单轴方法可将单轴损伤演化方程推广为三维情况,建立计算模型,最后,采用APDL语言实现了程序化。通过对多种条件下混凝土试块的数值计算,得到了与试验比较一致的结果。对溪洛渡高拱坝进行计算的结果很合理。由于模型所需的计算参数少,同时又能比较准确地反映混凝土材料的损伤程度,因此便于工程应用。     

基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟研究进展

系统综述了基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟的研究现状,介绍了细观损伤力学在混凝土性能分析中的应用。重点对微平面模型、二维格构模型、随机粒子模型、细观结构模型、可考虑微裂纹间相互作用的细观损伤模型、基于弹性损伤本构关系的细观结构模型及Gurson细观损伤模型等几种常用的基于细观损伤的混凝土本构模型的优、缺点进行了比较。最后指出了以后有待进一步研究的问题。     

碳钢人工加速腐蚀试验研究

钢结构在工程中应用非常广泛,因此对钢材进行腐蚀试验,了解钢材腐蚀机理及耐腐蚀性能,对钢材防护和工程应用具有重要意义。该文对典型钢(碳钢Q235)试件,分别在大气和土壤环境中,时间为3个月,采用4种加速腐蚀方案进行试验分析。结果表明,土壤酸(盐)和大气酸(盐)的锈蚀率均与锈蚀时间呈线性关系;土壤中的锈蚀率明显低于大气中的锈蚀率。大气盐试验具有较好的加速性和拟合性。