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 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 :TU5113 2 文 献标 识 码 :B 文章 编 号 :1008—3707(2011)02—0016—03 l 钢 筋锈 蚀 的特 征 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 的环境 中的结构 ,钢筋 的锈蚀更 容易发 生。 由于钢筋 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 : (1)由于 混凝 土 的收 缩 而 产 生 的对 钢 筋 的握 裹 力 ; (2)钢 筋和混 凝土 接触 面上 的分子 胶着 力 ;(3)由 于 钢筋 表面 凹凸不 平而 产生 与混凝 土的机 械 咬合 力 。 锈蚀会 影响钢筋与混凝 土的共 同工作性 能 ,微 观 上看 ,钢筋 中的铁 元 素被 氧化后 体 积膨 胀 ,从 而 引起 在钢筋与混凝 土粘 结界 面周 围 的混凝 土 中的环 向拉 应力 增加。 当拉应力超过 极限抗拉强 度时 ,混凝 土会 开 裂。此时 ,对于 光 圆钢筋 ,混凝 土对 钢 筋 的握裹 力 明显降低 ,两者 的粘结 强度 受 到不利 影 响 ;对 于 变形 钢筋 ,混凝 土开裂 也影响 了钢筋肋 与周 围混凝土 的机 械 咬合作用 ,粘结 强度 降低 。混 凝土 在 开裂后 ,钢 筋 会暴露在 空气或外界介质 中 ,锈蚀会进 一步加剧 。 目前对 于锈蚀 钢筋 与混 凝土粘 结锚 固性 能 的研 究 主要集 中在 以下 几个 方面 :钢筋锈 蚀加 速方 法 、粘 结锚 固性 能 的试 验 方法 、粘结 强度 的计算公 式 、粘结 滑移 本构 关 系以及 有 限元 法模 拟研究 。 2 钢 筋 锈 蚀 加 速 方 法 由于混 凝 土 中钢 筋 的 自然腐 蚀 速 度很 慢 ,为 了 在较短 的 时间 内获 得期 望 腐 蚀 率 ,采 用 电流 加 速腐 蚀 方法 加快 试件 中钢 筋的腐 蚀速 度 。以试件 钢筋作 为 阳极 ,以 浸 于 NaCI溶 液 中的不 锈 钢板 作 为 阴极 , 形 成 电流 回路 。接通 电路 形 成 电解 池 ,在 电流 作用 下 ,钢筋 表 面被氧 化腐蚀 。 由理论 计 算 的钢 筋 腐 蚀率 ,换 算 成相 应 的腐 蚀 量 。根据 理论 计算 腐 蚀 量及 法 拉 第 定 理 ,选 择适 当 的电流密 度 即可确 定通 电时 间 :
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