锈蚀钢筋混凝土板刚度退化的试验研究

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1、第50卷第1期甘肃水利水电技术Vo1．50．No．12014年1月GANSUWATERRESOURCESANDI-P／DROPOWERTECHNOLOGYJan．．2014·设计与研究·锈蚀钢筋混凝土板刚度退化的试验研究季盼盼，郑建军，周欣竹(浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310014)摘要：通过试验研究了锈蚀钢筋混凝土板在重复荷载作用下的刚度退化规律。首先，施加恒定电流快速锈蚀钢筋混凝土板；再对未经锈蚀和不同锈蚀程度的板试件进行重复加载试验，测得板荷载一位移曲线；最后，基于试验结果，详细讨论了重复荷载作用下板试件刚度退化规律及影响刚度退化的主要因素。关键词

2、：混凝土板；钢筋锈蚀；刚度退化；重复荷载中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：2095—0144(2014)Ol一0020—041前言据的基础上，建立了锈蚀混凝土梁抗弯刚度的计算自1824年人类发明水泥以来，钢筋混凝土结模型。张建仁；53等人通过引入退化系数来考虑黏结构就以其广泛的适用性和低廉的成本成为土木工力退化对构件抗弯刚度的影响，提出了受锈蚀影响程中不可或缺的重要材料而被广泛应用于各种结的公路混凝土桥梁抗弯刚度的计算方法。本文在前构中。但由于受多方面因素的耦合作用，混凝土中人工作的基础上，采用恒定电流加速混凝土板中的钢筋锈蚀导致保护层开裂、结构承载

3、力下降、刚钢筋的锈蚀，对锈蚀混凝土板进行重复荷载试验，度退化等，使得结构过早地丧失其使用功能据统分析重复荷载作用下锈蚀混凝土板刚度的退化规计。全世界每年由于腐蚀造成的经济损失约占国律。民生产总值的2％4％，其中，40％的经济损失与钢2试件制作和试验方案筋锈蚀密切相关。因此，混凝土结构耐久性已成为2．1试件制作混凝土领域的重要研究方向。目前，混凝土结构耐试验采用的混凝土由42．5普通硅酸盐水泥、中久性研究大多关注结构的承载力，而对于锈蚀构砂、最大粒径为20mm的碎石和水拌合而成，混凝件在重复荷载作用下的刚度退化研究还不多见。土配合比为水泥：水：砂子：石子=l：0．

4、400：1．077：2．398，惠云玲⋯等人测试30多根锈蚀混凝土梁后发现，所测得的立方体抗压强度为33．4MPa。试验板的截由于l叶{现纵向裂缝．锈蚀混凝土梁的刚度低于正面尺寸为400mmx801Tim，板长为900mm，底部纵常梁的刚度。袁迎曙通过研究锈蚀混凝土梁的荷向钢筋采用4根直径为8trim的HRB335钢筋，分载一挠度曲线，量化了锈蚀率对梁刚度和承载力的布钢筋采用直径为6mm的HRB335钢筋，分布钢影响。孙彬等人分析了影响锈蚀梁刚度退化的各筋的间距为200mm。纵向钢筋伸出模板两端各50因素，结合试验数据提出了锈蚀梁抗弯刚度的计算film．用以养护

5、完成后焊接导线。试验板的具体尺寸方法。李琛、等人在分析锈蚀混凝土梁刚度试验数如图1所示50E三三兰当。I图1试验板尺寸收稿日期：2014—01—20基金项目：浙江省自然科学基金(LY12E08022)作者简介：季盼盼(1989一)，女，河南新乡人，硕士研究生，主要从事混凝土结构耐久性研究。·20第1期季盼盼，等：锈蚀钢筋混凝土板刚度退化的试验研究第5O卷试验中采用液压加载装置，按800mm跨长，4分点加载．在试验板跨中和支座处布置百分表测量跨中和支座处的位移。加载方式和百分表布置如图2所示。O2040608010050l200l400I200【50加载次数图2加

6、载方式和百分表布置／图360％M~重复加载程序2．2快速锈蚀方案试验采用恒电流通电的方法加速板内钢筋锈蚀，具体过程为：首先将试验板在质量分数为5％的NaC1溶液中浸泡48h，然后将连接纵筋的导线与恒定直流电源的阳极相连．直流电源的阴极与溶液中的不锈钢连接，通过N至a＼C1挺溶液形成电流回路，使阳z镉挥z铺挺极的钢筋锈蚀。加在通电期m间每隔80h调节一次电阻如加mO以保证整个电路中电流的恒定。将与纵筋相交的分布钢筋用绝缘胶布均匀缠绕。以防止纵筋在通电锈O2040608O1O0蚀过程中损失电流强度。加载次数2．3重复加载方案图480％M．重复加载程序试验中采用装配有

7、压力传感器的手动式液压千斤顶进行加载，通过应变仪连接压力传感器来控制每次的加载值，加载方式如图2所示，试件中间的400mm为无剪力纯弯段。试验板的跨中和支座处均安装百分表用来测量试验板跨中挠度。根据未锈蚀板的理论承载力的60％和80％进行重复加载(表1)。试验过程中分5级加载至目标荷载，每级荷载持荷时间为3min，在施加下一级荷载前保证45min的空载时间。加载程序如图3和图4所示。3试验结果与分析3．1荷载一位移曲线由于各锈蚀板试件表面裂缝较小，在重复荷载作用下，其刚度退化规律与未锈蚀板试件基本相似。根据各板试件的重复加载试验结果，测得荷载一位移曲线，如图5～

8、8所示，图中纵轴代表重复