锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展

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1、浙江建筑，第28卷，第2期，2011年2月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．2，Feb．2011锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展AReviewoftheStudiesonthePerformanceofAnchorageBondingofRust．EatenSteeIBarandCement李云鹏L1Yun—peng(唐山钢铁设计研究院有限公司，河北唐山063000)摘要：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

2、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。关键词：锈蚀钢筋；混凝土；粘结；研究进展中图分类号：TU51132文献标识码：B文章编号：1008—3707(2011)02—0016—03目前对于锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能的研l钢筋锈蚀的特征究主要集中在以下几个方面：钢筋锈蚀加速方法、粘钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构强度退化的主结锚固性能的试验方法、粘结强度的计算公式、粘结要影响因素。

3、对于水工结构或处于氯离子浓度较高滑移本构关系以及有限元法模拟研究。的环境中的结构，钢筋的锈蚀更容易发生。由于钢筋2钢筋锈蚀加速方法锈蚀造成的强度退化，会使结构安全性大幅度降低。钢筋和混凝土之问的粘结力组成有三部分：由于混凝土中钢筋的自然腐蚀速度很慢，为了(1)由于混凝土的收缩而产生的对钢筋的握裹力；在较短的时间内获得期望腐蚀率，采用电流加速腐(2)钢筋和混凝土接触面上的分子胶着力；(3)由于蚀方法加快试件中钢筋的腐蚀速度。以试件钢筋作钢筋表面凹凸不平而产生与混凝土的机械咬合力。为阳极，以浸于NaCI溶液中的不锈钢板作为阴极，锈蚀会影响钢筋与混凝土

4、的共同工作性能，微观形成电流回路。接通电路形成电解池，在电流作用上看，钢筋中的铁元素被氧化后体积膨胀，从而引起下，钢筋表面被氧化腐蚀。在钢筋与混凝土粘结界面周围的混凝土中的环向拉由理论计算的钢筋腐蚀率，换算成相应的腐蚀应力增加。当拉应力超过极限抗拉强度时，混凝土会量。根据理论计算腐蚀量及法拉第定理，选择适当开裂。此时，对于光圆钢筋，混凝土对钢筋的握裹力的电流密度即可确定通电时间：明显降低，两者的粘结强度受到不利影响；对于变形m×2×96487—，1、一钢筋，混凝土开裂也影响了钢筋肋与周围混凝土的机，×55．847械咬合作用，粘结强度降低。混凝土在

5、开裂后，钢筋式(1)中：卜通电时间；会暴露在空气或外界介质中，锈蚀会进一步加剧。m，～按照期望腐蚀率换算的钢筋质量损失量；收稿日期：2010一l1—29作者简介：李云鹏(1985一)，男，河北唐山人，助理工程师，从事结构设计工作。第2期李云鹏：锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展17，一选择的电流强度。3试验研究电流加速腐蚀是目前试验中常用的方法。但2008年Chung等人对21根钢筋和21个钢筋混凝测试钢筋与混凝土的粘结性能的试验方法主要土粘结锚固试件分别进行电流加速腐蚀，发现对钢包括拉拔试验和梁式试验两大类，根据具体的试验筋应用电流加速腐蚀的

6、实际腐蚀效果大约只有期望装置和目的，两者还可以分为不同的小类。例如拉值的75％；而在应用了电流加速腐蚀的钢筋混凝土拔试验可以使用单拉拔或双拉拔的加载方式，以模粘结锚固试件中，最好的腐蚀效果只有50％，大部拟混凝土不同的应力状态。分试件的腐蚀效果甚至达不到10％。每种试验都有其优点及缺点，目前尚没有一种学者们通常使用钢筋的实际腐蚀率来衡量腐蚀试验可以模拟钢筋在混凝土构件中真实的粘结锚固效果。钢筋的实际腐蚀率按照腐蚀前后钢筋的质量情况。目前通过这两种试验研究锈蚀钢筋与混凝土损失率计算。钢筋的实际平均腐蚀率为粘结长度内粘结的国内外的学者包括：A1一Su

7、laimani、Rodrigu—的质量损失与无腐蚀时对应长度的钢筋质量之比，见[Cabrera[Almusallam[]ez、、、Fu和Chung、Am．式(2)。1eh、Stanish、Auyeung、Lee、Chung、张伟G一G平¨以及方从启¨纠等人。CR=。一×100％(2)go。目前主要的拉拔试验见表1。表中，．为混凝式(2)中：G一腐蚀率；土的轴心抗压强度；．为钢筋屈服强度；D为钢筋直G一无腐蚀时钢筋质量；径；C为混凝土保护层最小厚度。G一腐蚀之后钢筋质量；相对拉拔试验，使用梁式试验研究较少，具体试g一单位长度钢筋的质量；验参数见表2

8、。Z一粘结长度。表1拉拔试验研究现状说明：配置箍筋一列，8／70表示配置直径为8film的钢筋，间距70mlfn。表2梁式试验研究现状浙