论文部分内容阅读
钢筋与混凝土之间的粘结是保证钢筋与混凝土协同工作的重要前提,同时也是混凝土基本理论体系的一个重要问题。随着耐久性问题在工程领域中的逐渐暴露,粘结的耐久性也自然的受到重视。已有研究表明,钢筋锈蚀作为影响混凝土结构耐久性最主要的因素之一,其对粘结的影响也不可忽略,但是由于作用机理复杂,影响因素众多,缺乏比较完整的理论体系,因此继续展开对该领域的理论和试验研究十分必要。本文利用钢筋锈蚀的基本原理,在试验室完成了两组不同直径(B12和B18)试块的快速锈蚀,使各试块出现不同的锈蚀程度分布。进行了裂缝无损检测,并对不同锈蚀程度的混凝土试块进行了拉拔试验,以研究其粘结强度和粘结滑移的变化规律。快速试验表明,从钢筋的轻微锈蚀到混凝土的锈胀开裂,混凝土内部锈迹的展开存在明显的变化,一旦锈胀裂缝产生,混凝土内部锈迹的扩散也逐步发展。利用CT无损检测技术,对部分试块进行了断层扫描,通过扫描对混凝土内部锈胀裂缝的分布情况进行了观察,同时对径向裂缝的宽度进行了比较,发现当锈胀裂缝未延伸至试块表面时,裂缝自内向外逐渐变窄,而当试块表面锈胀开裂后,裂缝自内向外逐渐变宽。这表明了混凝土的约束作用对锈蚀裂缝发展的不可忽略性。通过拉拔试验研究锈蚀前后及不同锈蚀程度下,钢筋与混凝土之间粘结性能的变化。试验结果表明,所有试块均呈现了较明显的脆性劈裂破坏特征,但是对于B12的试块组,锈蚀程度较大(大于约3%)的试块其破坏伴随着第一次开裂到完全劈开的过程,而两组试块的其余部分,均是在峰值附近被突然劈裂。极限荷载和自由端初始滑移荷载随锈蚀率具有相似的变化特征:当锈蚀率低于某个临界值时,均逐渐变大,超过临界值之后,逐渐降低。但是二者对应的临界锈蚀率并不一样。所有锈蚀试块达到极限荷载时的滑移值均小于未锈蚀试块对应的滑移值。通过钢筋开槽内贴应变片的方法,在钢筋拉拔过程中,对锚固段内钢筋的应变进行了采集,分析得到不同锚固位置各点的粘结滑移关系,从而得到考虑锚固位置影响的粘结滑移关系。最后,结合本文的试验,总结国内已有的试验数据,提出了考虑多因素影响的锈蚀钢筋混凝土粘结强度退化函数。