氯鹽環(huán)境下負(fù)載鋼筋混凝土柱銹脹開(kāi)裂全過(guò)程分析.pdf

1、　　對(duì)荷載與氯鹽侵蝕環(huán)境耦合條件下鋼筋混凝土柱保護(hù)層的銹脹開(kāi)裂全過(guò)程進(jìn)行了研究。重點(diǎn)探究了負(fù)載混凝土柱中氯鹽的傳輸特性和鋼筋銹蝕導(dǎo)致其保護(hù)層開(kāi)裂剝落的劣化機(jī)理。
　　采用徐變儀持載的方式試驗(yàn)研究了荷載與侵蝕環(huán)境耦合條件下氯鹽在混凝土的中傳輸特性,試件持荷水平分別按其極限荷載設(shè)計(jì)值的0%、20%、40%、60%分四組考慮,海洋環(huán)境中氯離子在混凝土中的傳輸采用干濕循環(huán)法來(lái)模擬。為期一年的研究表明：加載初期,壓應(yīng)力的存在加速了氯離子在

2、混凝土中的傳輸,應(yīng)力水平越高,傳輸越快；隨著加載時(shí)間的增加,應(yīng)力的存在反而阻礙了氯離子的傳輸過(guò)程,相同周期內(nèi),無(wú)應(yīng)力下混凝土中的傳輸效率最高；相同周期內(nèi),表面氯離子濃度隨著壓應(yīng)力水平的提高逐漸減低,時(shí)間越長(zhǎng),下降趨勢(shì)越明顯。峰值氯離子含量隨著壓應(yīng)力水平的提高變化不大；相同壓應(yīng)力水平下,氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨干濕循環(huán)周期的增加基本不變；相同周期內(nèi),氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨著應(yīng)力水平的增加而增加,但不呈線性關(guān)系。
　　采用大型有限元 DIANA,

3、數(shù)值分析了負(fù)載混凝土柱保護(hù)層銹脹開(kāi)裂的全過(guò)程。在仿真分析過(guò)程中采用施加豎向位移的方法來(lái)模擬軸向荷載,采用施加非均勻銹脹位移的方法來(lái)模擬鋼筋銹蝕對(duì)混凝土的非均勻銹脹作用,重點(diǎn)研究了持荷水平,相對(duì)保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度及鋼筋銹蝕形態(tài)對(duì)保護(hù)層脹裂過(guò)程及剝落特征的影響規(guī)律,分析結(jié)果表明：豎向荷載的存在改變了銹脹開(kāi)裂裂縫的發(fā)展趨勢(shì),影響了鋼筋混凝土銹脹開(kāi)裂各個(gè)階段的鋼筋銹蝕率,應(yīng)力水平較低時(shí),豎向荷載的存在使鋼筋保護(hù)層外裂的時(shí)間延長(zhǎng),但豎向荷載的

4、施加使得鋼筋混凝土保護(hù)層更容易發(fā)生整體剝落；在相同條件下,保護(hù)層開(kāi)裂各階段的鋼筋銹蝕率隨著保護(hù)層厚度的增加而增加,隨著混凝土強(qiáng)度的提高而增加,但與無(wú)荷載作用相比,對(duì)相對(duì)保護(hù)層厚度的敏感性降低,隨保護(hù)層厚度的增加不再呈線性增加；相同的荷載水平下,非均勻銹蝕引起保護(hù)層開(kāi)裂各階段的鋼筋銹蝕率均小于均勻銹蝕,因此非均勻銹蝕引起鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性破壞較均勻銹蝕嚴(yán)重；隨著應(yīng)力水平的提高,銹脹開(kāi)裂各階段均勻銹蝕與非均勻銹蝕之間的銹蝕率差值也在逐漸