锈蚀钢筋与轻骨料混凝土粘结—滑移性能研究

作     者：潘毅 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴涛

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：锈蚀钢筋 轻骨料混凝土 锈蚀率 锈胀裂缝宽度 粘结强度 

摘      要：锈蚀钢筋与混凝土的粘结-滑移问题始终是混凝土结构基本理论研究的热点,钢筋锈蚀导致的钢筋与混凝土协同工作性能的影响一直受到重视。由于轻骨料混凝土破坏机理与普通混凝土存在差异,且其与钢筋的协同工作性能也有待进一步研究。故本文考虑轻骨料混凝土与普通混凝土之间的差异,通过试验研究与理论分析,深入研究锈蚀钢筋与轻骨料混凝土粘结-滑移性能,建立锈蚀钢筋轻骨料混凝土粘结强度退化模型,为工程结构或构件的粘结滑移相关性能分析提供理论依据。主要研究内容包括:1、完成了15根轻骨料混凝土全梁式粘结锚固试件加速锈蚀试验。研究了0.3mm、0.9mm和1.5mm锈胀裂缝宽度下试件的裂缝分布规律,完成了试件钢筋锈蚀率的测定,分析钢筋锈蚀率与锈胀裂缝宽度的关系,建立了考虑混凝土保护层厚度、钢筋直径、箍筋间距等参数的钢筋锈蚀率、锈胀裂缝宽度函数表达式。结果表明:钢筋锈蚀率与锈胀裂缝宽度呈现较为良好的线性关系。2、完成了15根锈蚀钢筋轻骨料混凝土粘结锚固梁式试件的加载。深入分析了混凝土保护层厚度、箍筋间距、锈胀裂缝宽度对锈蚀钢筋轻骨料混凝土粘结性能的影响;定性分析了各影响因素与粘结强度的变化规律。结果表明:粘结强度随混凝土保护层厚度增大而增大;随箍筋间距的增大而减小;锈胀裂缝宽度的增大会降低粘结强度。3、基于试验数据与现有理论计算模型,对既有粘结强度计算模型进行分析与修正,得到了适用于轻骨料混凝土的粘结强度计算式;结合现有普通混凝土相关的研究,考虑混凝土保护层厚度、钢筋直径、箍筋间距等影响因素,分别建立了基于钢筋锈蚀率的粘结强度退化模型和基于锈胀裂缝宽度的粘结强度退化模型。通过电加速锈蚀试验、粘结锚固试验,系统的分析了混凝土保护层厚度、箍筋间距对锈胀裂缝分布、粘结强度的影响,建立了适用于轻骨料混凝土的粘结强度退化模型,对轻骨料混凝土结构或构件的粘结-滑移性能进行一定的理论补充。