锈胀开裂状态下红外成像法检测钢筋锈蚀率的研究

发布时间：2020-06-09 21:30

【摘要】：有些水工建筑物所处的工程环境是比较复杂的,钢筋混凝土结构容易遭到破坏,因此钢筋混凝土结构的耐久性研究十分重要。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的重要因素之一。在实际工程中,钢筋混凝土锈蚀问题十分严重,导致建筑物的耐久性下降、出现诸多安全问题,所以结构的耐久性评估是非常必要的,对此研究钢筋锈蚀检测具有了重要的实际意义。目前用于检测钢筋混凝土锈蚀率的方法较多,但是大部分的检测手段都存在其技术条件不足、适用范围较小以及其准确性不高等问题。本文采用红外成像法这一无损检测技术来检测钢筋锈蚀率,主要研究钢筋混凝土试件在锈胀开裂的情况下,强制加热锈蚀钢筋后,锈蚀钢筋混凝土的保护层表面温度场变化与钢筋锈蚀率之间的关系。本研究中为了消除电磁感应加热引起得钢筋纵向热传递不均匀,制作了可强制均匀加热的钢筋,该试件可采用直接通电的方法强制加热锈蚀钢筋,能够消除钢筋纵向热传递的影响。试件制作完成后,对试件进行了电化学加速钢筋锈蚀试验,并得到锈胀裂缝不同的试件。最后采用红外成像法检测钢筋强制加热后保护层表面温度变化情况。根据试验数据分析,得出在锈胀开裂状态下加热钢筋,混凝土保护层表面温度场与钢筋锈蚀率之间的关系。最高温度与最低温度差随着锈蚀率的增加先减小,减小到接近锈蚀率为36%左右的时候达到最小值,之后开始随着锈蚀率的增大温度差也随之增大,在锈蚀率达到36%之前,温度差与锈蚀率之间呈线性关系。该结论可以用于实际工程中,通过加热钢筋得出温度差,继而计算出钢筋的锈蚀率,对于红外成像法用于钢筋混凝土的无损检测具有实际意义。
【图文】：

半钢,开槽

230mm的Φ14圆钢，运用线切割技术沿纵向切开，得到两个长度为230mm、最大厚度为7mm的半圆钢。（2）之后我们在切开的两片圆钢的矩形截面的中间上开出长度为230mm、宽度为4mm、深度为2mm的矩形凹槽，形成开槽半钢筋，如图3-1所示。（3）在切出凹槽得到开槽半钢筋之后我们对其进行了一些细部处理。由于在本试验中我们采用的加热单元是传统的钨丝加热，而钨丝与钢筋都是导电材料。如果钢筋和钨丝发生直接接触的话则会产生短路现象从而导致加热失败。针对于这种特殊情况，最终选定了一种阻燃型导热硅胶。选定开槽填充物之后将两个半圆钢筋开槽内用导热硅胶完全填充。在导热硅胶尚未完全凝固之前将两条钨丝各放置在其中并使钨丝被导热硅胶完全覆盖，即与空气隔离，防止钨丝加热时与内部残留空气反应断开。如图3-2所示。（4）待导热硅胶完全凝固之后使用环氧树脂AB胶将两个开槽钢筋粘结在一起，并用胶带固定。待环氧树脂AB胶完全凝固后即完成可强制加热的钢筋单元。

钨丝,半钢,开槽,硅胶

定了一种阻燃型导热硅胶。选定开槽填充物之后将两个半圆钢筋开槽内用导热硅胶完全填充。在导热硅胶尚未完全凝固之前将两条钨丝各放置在其中并使钨丝被导热硅胶完全覆盖，即与空气隔离，防止钨丝加热时与内部残留空气反应断开。如图3-2所示。（4）待导热硅胶完全凝固之后使用环氧树脂AB胶将两个开槽钢筋粘结在一起，并用胶带固定。待环氧树脂AB胶完全凝固后即完成可强制加热的钢筋单元。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV332

【参考文献】