持续荷载与锈蚀作用下钢筋混凝土梁力学性能试验研究

发布时间：2017-04-17 12:06

  本文关键词：持续荷载与锈蚀作用下钢筋混凝土梁力学性能试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在实际工程中,氯离子侵蚀时混凝土结构往往是承受着荷载的,因此考虑荷载和氯盐侵蚀作用下混凝土结构的劣化性能是研究耐久性的重要方向。另外采用氯盐溶液浸泡下混凝土试件通电锈蚀,钢筋的锈蚀沿周围方向是比较接近均匀的,这是因为钢筋混凝土梁的周围都是氯盐溶液,氯盐溶液加大了混凝土材料导电性能,钢筋表面发生的电化学腐蚀反应很匀称,以至于钢筋沿周围表面的锈蚀特征接近全面均匀锈蚀,这与干湿循环条件下的锈蚀有着较大的差异。本文针对锈蚀环境下处于正常使用阶段的钢筋混凝土梁的使用性能以及纯弯段氯离子含量进行了试验研究,分析试验结果表明:1.采用干湿循坏的锈蚀方法对持续荷载作用下的混凝土梁中钢筋进行电腐蚀,结果表明:钢筋锈蚀表现出严重不均质性,接近混凝土保护层一侧锈蚀程度大于背离混凝土保护层一侧,沿钢筋纵向表面出现局部大量的锈坑,且荷载水平越大,锈坑越是严重。2.在通电锈蚀期内,记录持续荷载作用下锈蚀梁的跨中挠度变化,研究在荷载和氯离子复合作用下梁的挠度发展规律,记录结果显示:锈蚀梁在持续荷载作用下其挠度随时间发展一般可以分为两个阶段,初始阶段:梁的挠度快速增长,第二阶段:挠度发展趋于平缓;0.6Pu荷载作用下的梁会有第三个阶段,即梁的挠度又出现增长趋势。3.对4根试验梁进行抗弯承载力试验,梁破坏模式及横向裂缝发展趋势为:未锈蚀梁破坏模式为适筋梁弯曲破坏,横向裂缝分布比较均匀;未加载及加载卸载锈蚀梁现出一定的弯曲粘接撕裂脆性破坏,横向裂缝分布稀疏且发展不均匀;持续荷载与锈蚀复合作用下梁为严重粘接撕裂破坏,横向裂缝分布呈现越来越稀疏的趋势。施加荷载等级不同,梁的承载力和刚度降低程度不同。4.承载力试验后分别对梁受拉区的裂缝与非裂缝区混凝土钻芯取样,测定混凝土中不同深度处自由氯离子含量,数据表明:氯离子含量随深度增加而降低,钢筋因采用通电锈蚀,氯离子含量会在距混凝土表面25-30mm处突然增加;相同深度氯离子含量变现为裂缝处大于非裂缝处,裂缝宽度愈大,增大趋势愈明显。
【关键词】：混凝土梁 持续荷载 剩余承载力 钢筋锈蚀 氯离子
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 钢筋锈蚀基本机理12-13
• 1.2.1 恒电流加速条件下混凝土内钢筋锈蚀过程13
• 1.3 混凝土耐久性研究现状13-17
• 1.3.1 钢筋锈蚀有关问题研究13-14
• 1.3.2 多重因素作用下混凝土耐久性研究14-15
• 1.3.3 持续荷载与锈蚀共同作用下混凝土耐久性研究15-16
• 1.3.4 钢筋混凝土结构氯离子侵蚀研究16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 第2章 荷载与锈蚀作用下钢筋混凝土梁力学性能试验18-30
• 2.1 试验设计18-22
• 2.1.1 试验材料18-19
• 2.1.2 试验设备19
• 2.1.3 试件设计19-20
• 2.1.4 试件制作及养护20-22
• 2.2 持续荷载与锈蚀共同作用试验设计22-25
• 2.2.1 锈蚀方法研究22-23
• 2.2.2 加载装置研究23
• 2.2.3 本试验采用的持续荷载与锈蚀方法23-25
• 2.2.4 电流大小与钢筋理论锈蚀率 η 确定25
• 2.3 持续荷载与锈蚀共同作用试验25-29
• 2.3.1 参考梁静载试验25-27
• 2.3.2 加载锈蚀过程中挠度观测27
• 2.3.3 锈蚀后钢筋混凝土梁的承载力试验27-28
• 2.3.4 钢筋实际锈蚀率测定28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 锈蚀钢筋混凝土梁试验结果及分析30-43
• 3.1 加载对钢筋锈蚀率影响30-34
• 3.1.1 理论计算与实测锈性率比较30
• 3.1.2 加载对锈蚀率的影响30-31
• 3.1.3 混凝土内钢筋锈蚀表面特征31-34
• 3.2 锈蚀过程中梁挠度变化发展规律34-35
• 3.3 钢筋混凝土梁裂缝形态的分析研究35-39
• 3.3.1 锈蚀过程中混凝土裂缝发展趋势35-37
• 3.3.2 加载破坏过程中裂缝发展趋势及破坏形态37-39
• 3.4 荷载-挠度曲线39-40
• 3.5 钢筋混凝土梁抗弯承载力分析40-41
• 3.6 锈蚀钢筋混凝土梁延性性能分析41-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第4章 持续荷载作用下氯离子渗透试验研究43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 混凝土中氯离子的来源43-44
• 4.3 混凝土中氯离子的存在形式44
• 4.4 影响混凝土内氯离子侵蚀速率因素44-45
• 4.5 钢筋混凝土氯离子含量检测试验过程45-47
• 4.5.1 混凝土梁取样区域确定45-46
• 4.5.2 混凝土钻芯取样过程46-47
• 4.6 自由氯离子含量测试47-48
• 4.6.1 式样溶液配制47-48
• 4.6.2 氯离子含量检测48
• 4.7 试验结果与分析48-51
• 4.7.1 荷载水平对氯离子扩散规律的影响分析48-49
• 4.7.2 裂缝对氯离子扩散规律影响分析49-51
• 4.8 本章小结51-52
• 第5章 结论与展望52-54
• 5.1 结论52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 附录 攻读硕士期间成果60

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