【摘要】：混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開裂、發(fā)展直至剝落的劣化全過程對混凝土結(jié)構(gòu)的服役性能和使用壽命均有著重要的影響。鋼筋銹蝕后,銹蝕產(chǎn)物體積膨脹將對周圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)層開裂,開裂后有害介質(zhì)侵蝕更加便捷,從而加速裂縫發(fā)展最終引起保護(hù)層剝落。對于上述鋼筋銹蝕導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化過程,當(dāng)前研究大多采用無荷載試件進(jìn)行,對承受環(huán)境與荷載共同作用下的構(gòu)件的研究則相對較少,不能很好地反映或預(yù)測實(shí)際結(jié)構(gòu)的劣化過程。因此,本文對氯鹽環(huán)境與荷載作用下混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子侵蝕、保護(hù)層表面銹脹開裂、混凝土結(jié)構(gòu)銹裂損傷、保護(hù)層剝落行為等混凝土結(jié)構(gòu)劣化進(jìn)程進(jìn)行研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)對碼頭實(shí)體結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)室試件的氯離子侵蝕規(guī)律進(jìn)行研究,揭示了氯鹽侵蝕與荷載共同作用下實(shí)體結(jié)構(gòu)的氯離子侵蝕規(guī)律,分析了不同荷載形式對混凝土結(jié)構(gòu)氯離子侵蝕規(guī)律的影響,并對比了實(shí)驗(yàn)室加速劣化試件與實(shí)體結(jié)構(gòu)構(gòu)件氯離子侵蝕規(guī)律的差異。(2)對氯鹽環(huán)境與荷載作用下的混凝土梁初始銹脹開裂過程進(jìn)行研究,闡述了荷載水平對保護(hù)層表面銹裂時刻鋼筋臨界銹蝕率的影響,分析了箍筋約束對裂縫開展形態(tài)及保護(hù)層表面開裂時刻的影響規(guī)律,建立了氯鹽環(huán)境與荷載共同作用下的混凝土表面銹脹開裂時刻鋼筋銹蝕率的預(yù)測模型,模型可綜合考慮銹蝕產(chǎn)物填充、荷載、箍筋約束對混凝土表面銹裂的影響。(3)對氯鹽環(huán)境與荷載作用下的混凝土梁裂縫發(fā)展過程進(jìn)行研究,提出了以裂縫面積表征混凝土構(gòu)件的銹裂損傷,揭示了氯鹽環(huán)境與荷載共同作用下的混凝土構(gòu)件的銹裂損傷規(guī)律;對比了不同荷載水平的混凝土梁力學(xué)性能差異,揭示了縱筋與箍筋耦合銹蝕機(jī)理。(4)對氯鹽環(huán)境與荷載作用下的混凝土構(gòu)件剝落行為進(jìn)行研究,建立了混凝土保護(hù)層剝落的力學(xué)分析模型,并對保護(hù)層剝落的影響因素進(jìn)行討論;對剝落后混凝土梁的力學(xué)性能進(jìn)行研究,分析了鋼筋銹蝕率對力學(xué)性能的影響;提出了混凝土保護(hù)層剝落的工程判據(jù)。
【圖文】：

應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑、橋梁和隧道、水利工程等眾多領(lǐng)域，成為應(yīng)用最廣泛的逡逑建筑結(jié)構(gòu)形式［Ｎ１］。改革開放以來，，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行，建筑逡逑業(yè)一片繁榮，混凝土產(chǎn)量連創(chuàng)新高（如圖１．１所示），２０１７年已徶１８．７億立方米逡逑［１＿２］。然而，也有大量的鋼筋混凝土因達(dá)不到預(yù)期的使用壽命而提前失玫，其中逡逑部分是結(jié)構(gòu)的抗力設(shè)計不足造成的，部分是使用荷載的不利變化造成的，但更多逡逑的是結(jié)構(gòu)的耐久性不足導(dǎo)致的＋３］。逡逑．２０，邐逡逑Ｅ逡逑３Ｃ＿＾逡逑Ｘ邋１６邋－逡逑１２邋－逡逑ｒｌ邐ｉｌｌｌｌｌｌｌｌｌ逡逑２００４邐２００６邐２００８邐２０１０邐２０１２邐２０１４邐２０１６邐２０１８逡逑年份逡逑圖１．１我國２００４年－２０１７年混凝土產(chǎn)量逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ邋ｆｒｏｍ邋２００４邋ｔｏ邋２０１７逡逑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的諸多影響因素中，鋼筋銹蝕被排在首位［｜＜。逡逑鋼筋銹蝕后，鐵銹體積較鋼筋原體積大，將對周圍混凝土產(chǎn)生脹力，最終使得混逡逑凝土保護(hù)層開裂。一旦保護(hù)層開裂，環(huán)境中有害介質(zhì)將直接進(jìn)入鋼筋表面，加速逡逑鋼筋銹蝕與裂縫發(fā)展。鋼筋銹蝕還將導(dǎo)致鋼筋截面減小、力學(xué)性能降低、鋼筋與逡逑混凝土之間的粘結(jié)性能降低等后果，

本文編號：2601808