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箍筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤及对纵筋锈蚀的影响研究

作　者: 同立向
导　师: 牛荻涛
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 箍筋锈蚀 混凝土保护层损伤 重量损失率 锈胀裂缝宽度 评估模型
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
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内容摘要


钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性不足的主要因素之一，目前关于钢筋锈蚀的研究主要集中于混凝土中纵向钢筋锈蚀，而混凝土结构构件中，箍筋与纵筋同时存在，并相互影响，箍筋锈蚀后不仅自身有效截面面积减小、力学性能降低，产生的锈胀力还会引起混凝土保护层损伤，且箍筋与纵筋接触产生电偶腐蚀，导致箍筋锈蚀加剧而纵筋锈蚀减少。因此分析箍筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤及其对纵筋锈蚀的影响是混凝土结构耐久性研究的重要问题。本文设计制作了30个150mm×150mm×450mm钢筋混凝土棱柱体试件，进行了一般大气环境下的自然腐蚀试验，获得了混凝土试件的保护层损伤形态及箍筋与纵筋的重量损失率，分析了保护层厚度、箍筋直径和箍筋间距影响下的混凝土保护层损伤规律，并进一步讨论了三种因素分别对箍筋锈蚀的影响。结果表明：混凝土保护层厚度、箍筋直径和箍筋间距越小，箍筋锈蚀程度越大，锈胀裂缝宽度越大，即混凝土保护层损伤越严重；箍筋直径对箍筋锈蚀的影响最为敏感，而保护层厚度与箍筋间距对混凝土保护层锈胀开裂的影响较为显著。通过对不同参数影响下的箍筋锈蚀率与裂缝宽度拟合，得出了考虑箍筋直径和保护层厚度影响的箍筋重量损失率与锈胀裂缝宽度之间的关系模型。基于不同因素影响下混凝土表面锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率之间的相关关系，考虑箍筋锈蚀与纵筋锈蚀的相互影响，建立了箍筋锈蚀影响下的纵筋锈蚀量评估模型。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1．绪论  8-18
  1.1 研究背景及意义  8-10
  1.2 钢筋（单筋）锈蚀研究现状  10-15
    1.2.1 钢筋锈蚀的分布模型研究  10-11
    1.2.2 钢筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤劣化  11-14
    1.2.3 钢筋锈蚀预测模型研究  14-15
  1.3 箍筋锈蚀的研究现状  15-16
    1.3.1 箍筋锈蚀机理的研究  15
    1.3.2 箍筋锈蚀对混凝土胀裂损伤的影响研究  15-16
  1.4 本文主要内容  16-18
2．一般大气环境混凝土中箍筋锈蚀试验  18-34
  2.1 试验概况  18-20
    2.1.1 试验设计  18-19
    2.1.2 试验方案  19-20
  2.2 试验结果分析  20-26
    2.2.1 混凝土中钢筋锈蚀的电化学机理  20-21
    2.2.2 锈蚀试验现象  21-23
    2.2.3 混凝土保护层锈胀开裂分析  23-26
  2.3 钢筋锈蚀形态和钢筋锈蚀量分析  26-33
    2.3.1 箍筋与纵筋锈蚀形态分析  26-28
    2.3.2 纵筋锈蚀量与箍筋锈蚀量  28-32
    2.3.3 箍筋转角区段与直线区段锈蚀率的关系模型  32-33
  2.4 本章小结  33-34
3．混凝土保护层损伤劣化及箍筋锈蚀率的研究  34-50
  3.1 箍筋锈蚀对混凝土保护层锈胀开裂的影响  34-37
    3.1.1 箍筋锈蚀引起的混凝土保护层损伤过程  34-35
    3.1.2 混凝土保护层损伤劣化分析  35-37
  3.2 混凝土中箍筋锈蚀分析  37-41
    3.2.1 混凝土保护层厚度对箍筋锈蚀的影响  37-38
    3.2.2 箍筋直径对箍筋锈蚀的影响  38-40
    3.2.3 箍筋间距对箍筋锈蚀的影响  40-41
  3.3 锈胀裂缝宽度与箍筋锈蚀率的关系模型建立  41-48
    3.3.1 考虑保护层厚度的箍筋锈蚀率与裂缝宽度关系  41-43
    3.3.2 考虑箍筋直径的箍筋锈蚀率与裂缝宽度关系  43-44
    3.3.3 考虑箍筋间距的箍筋锈蚀率与裂缝宽度关系  44-46
    3.3.4 锈胀裂缝宽度与箍筋转角区段锈蚀率的关系模型  46-48
  3.4 本章小结  48-50
4．考虑箍筋锈蚀影响的纵筋锈蚀量评估模型  50-56
  4.1 箍筋与纵筋相互影响的钢筋锈蚀机理  50-51
  4.2 箍筋锈蚀影响因素分析  51-52
  4.3 纵筋锈蚀量评估模型的建立  52-55
  4.4 本章小结  55-56
5．结论与展望  56-58
  5.1 主要结论  56-57
  5.2 展望  57-58
参考文献  58-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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