钢筋锈蚀与混凝土粘结性能试验研究

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发布时间：2021-09-13

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钢筋锈蚀与混凝土粘结性能试验研究
代东旭，司福巍，
(天津津建工程造价咨询有限公司．
关学艳
天津300143)
【摘要】对反复荷载作用下锈蚀钢筋与混凝土的粘结滑移性能进行试验研究，钢筋采用电化学快速锈蚀
方法，验证钢筋锈蚀率、侧向约束和荷载作用次数对粘结滑移的影响。
【关键词】粘结力；反复荷载；滞回曲线；电化学腐蚀
【中图分类号】I"I5317 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)07—0089-03
根据大量实际地震荷载的特征，实验室通常采用施加
反复荷载模拟实际地震荷载作用，关于反复荷载作用下未
锈蚀钢筋和混凝土的粘结力研究，国内外学者进行了大量
的试验研究，Moirta和Kaku首先对反复加载下的粘结滑移
性能进行了比较系统的研究，试验结果表明在恒定位移幅
值的反复循环荷载作用下，粘结力退化程度与位移幅值、循
环次数和横向约束作用有关；Viawanthanatepa进行了反
复荷载作用下钢筋在梁柱节点锚固区的拉拔实验研究，试
验结果表明锚固长度、钢筋配筋率和荷载循环次数对粘结
力影响较大，而钢筋类型对粘结力退化影响较小 Elige—
hausen在进行反复荷载下变形钢筋的粘结试验研究中发现，
当控制滑移幅值所对应的粘结应力不超过极限粘结应力的
70％～80％时，由第一个循环加载引起的粘结力退化不显
著；Filippou研究了反复荷载作用循环荷载作用次数对粘
结力退化的影响，表明循环次数对粘结力退化影响显著；
Alavi—Fard对反复荷载作用下钢筋与高强混凝土的粘结力
进行了研究，试验结果表明荷载位移幅值越大，其粘结力损
失越大，滞回曲线能够反映加载速率的影响，侧向约束能够
显著提高构件的承载能力 J。
1 试验研究
(1) 材料性能。设计制作了直径为100ram、高为
148mm的混凝土圆柱体，将直径为16mm 的变形肋钢筋放
置：f圆柱体中心位置，钢筋具体形状见图1，设计粘结长度
为48mm，在粘结中部设置直径为6ram的圆形箍筋一道，两
端：采取塑料套管模拟无粘结段，试件的具体形状见图1，混
凝土配合比为水：水泥：砂：石子=1：1．82：2．93：0．58，掺加
5％水泥质量的氯化钠，浇注混凝土试件时，预留混凝土立
方体试件，标准养护28d后，实测其平均抗压强度为
31．．5MPa。
(2) 钢筋加速锈蚀方法。采用电化学加速锈蚀对混
凝土中钢筋进行锈蚀试验，钢筋理论锈蚀率为O％，5％，
10％，15％，电流密度为0．001Afcm2，采用法拉第定律计算
钢筋的通电时间，为了保证试验中钢筋的锈蚀率，将钢筋无
粘结部分和箍筋均匀涂刷环氧树脂，防止其发生锈蚀，将试
件浸泡于5％的氯化钠溶液中3d，然后进行通电试验，如图
2所示，当钢筋通电时间达到预定时间后，将试件取出并晾
干进行试验。
2 试验加载
4 造价分析
新疆地区一般钢结构节能住宅、轻钢龙骨蒙皮式及节
能65％的传统的砖混结构的主体工程造价都在每平方米人
民币1200元人民币以上】。根据钢结构住宅优化设计成
果，表4对建造成本进行了概算。
从造价分析中可知，在新疆地区优化设计后的钢结构
住宅主体工程造价在达到节能70％的情况下(含施工、钢构
件、内隔墙板、外墙保温板、轻质楼板、保温屋面板)平均成
本为905 左右。
5 结语
①根据建筑设计的侧重点不同，提出了改进式和创新
式两种设计思路；② 传统钢结构用钢60kg／m 以上。优化
设计后在满足新疆地区使用要求的前提下钢结构住宅用钢
量为20～40kg／m ；③ 以新疆地区今后每年至少200万以
上的市场需求，钢结构住宅优化设计将节约大量资金，200
万m ／年×(1200—905) m =5．9亿年。
参考文献
[：【] 陈东刚．浅谈钢结构的优缺点[J]．陕西综合经济，2008，
(5)：46．
[：z] 杨志强，贾树森，韩诘茹．钢结构住宅设计中存在问题的分
析[J]．河北冶金，2011，(1)：48—49．
[3] 陈林夕．钢结构住宅平面设计与分析— —以都江堰钢结构住
宅为例[D]．上海：同济大学，2009：51—56．
[4] 谢淮宁．钢结构住宅结构体系优化设计研究[J]．住宅科技，
2010，(1O)：2O一23．
[5】钱余海．我国钢结构住宅发展状况及其经济性分析[J】．安
徽建筑，2008，(6)：184—185