裂隙与持续荷载影响下砂浆锚杆腐蚀退化的试验研究

作     者：郭奇峰 刘海龙 席迅 马宏驰 潘继良 蔡美峰 GUO Qi-feng;LIU Hai-long;XI Xun;MA Hong-chi;PAN Ji-liang;CAI Mei-feng

作者机构：School of Civil and Resource EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Beijing Huaxia Jianlong Mining and Technology Co.Ltd.Beijing 100070China National Materials Corrosion and Protection Data CenterUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China 

出 版 物：《Journal of Central South University》 (中南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2023年第30卷第3期

页      面：947-961页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：Project(2021YFC3001301) supported by the National Key Research and Development Program of China Project(FRFIDRY-20-032) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities,China 

主　　题：锚杆 腐蚀 黏结退化 砂浆 天然裂隙 持续荷载 

摘      要：锚杆是岩土工程中应用最广泛的锚固结构之一。锚杆腐蚀严重影响锚固结构的长期使用性能,导致锚固工程过早失效破坏。砂浆锚杆的腐蚀退化机理尚不完全清楚,特别是考虑到岩体的天然裂隙和锚杆所受到的持续荷载作用。本文考虑天然裂隙和持续荷载,开展了锚杆腐蚀退化综合试验研究。对不同位置裂隙的混凝土-砂浆-锚杆试件进行了腐蚀试验。采用可施加持续应力装置对锚杆施加连续的轴向载荷,并采用电化学方法加速锚杆腐蚀。通过对不同腐蚀时间的锚杆进行拔出试验,得到了腐蚀试件的黏结滑移关系。进一步讨论了天然裂隙和连续荷载对锚杆腐蚀特性、腐蚀机理和黏结性能退化的影响。结果表明,锚杆腐蚀显著降低了砂浆锚杆的黏结强度和临界滑移长度。腐蚀程度为3.45%~4.98%的锚杆黏结强度较腐蚀前下降39.5%~65.8%。锚杆在天然裂隙附近更容易发生局部腐蚀。天然断裂越靠近加载端,腐蚀引起的黏结强度退化越严重。轴向载荷越大,腐蚀退化越明显。本研究解释了砂浆锚杆在裂隙岩体中的腐蚀退化机制,为锚杆支护耐久性设计提供了参考。