锈蚀钢筋性能试验研究分析_惠云玲
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锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能的分析与研究摘要:钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构的构建耐久性降低的一个重要因素。
在这一过程中的锈蚀钢筋混凝土构件的粘结滑移是其结构耐久性理论研究的核心,基于此本文则主要针对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能的相关问题进行详细分析,希望通过此次的理论研究能对实际的发展有所裨益。
关键词:钢筋混凝土;锈蚀;性能0 引言钢筋混凝土结构在实际的建筑工程当中有了广泛的应用,这也是最为主要的一种结构形式,由于混凝土有着较好的耐久性,钢筋虽比较容易发生锈蚀现象,但其埋入混凝土当中受到了相应的保护。
在传统观念当中,人们习惯性对混凝土的结构耐久性比较信任,对其寿命的期望值也很高,从而对其结构的耐久性问题没有得到重视,所以此次的理论研究就有着实际性意义。
1 锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能理论分析1.1 对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能研究的意义分析通过对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性的研究,能够揭示其潜在的危险,这样就能够及时进行对其拆除和维修的决定准确执行,能够对一些重大的伤亡损失情况得以避免。
这些相关的理论研究成果不仅能够对实际的结构加固改造设计可直接应用。
同时能够对设计的理论方法得以进一步完善,将结构的耐久性得到有效保障。
由于钢筋锈蚀是对梁的耐久性以及损伤产生的重要因素,所以在这一方面加强研究能够解决实质性问题。
1.2 对锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能研究的重要性分析对混凝土结构的耐久性产生影响的因素是多样的,其中有冻融循环以及混凝土碳化等环境作用和结构设计的合理性比较缺乏方面。
从实际情况来看我国的混凝土结构钢筋锈蚀的现象令人堪忧,所以从这一层面的发展就表明,针对混凝土构件的理论研究就有着其必要性和重要性,只有在理论研究上得到了加强,从而才能够更好的指导实际。
具体研究过程中主要是将混凝土构件层次耐久性中钢筋锈蚀问题加以详细分析,然后对其承受力的变化情况进行探究,这是在整个混凝土构件疲劳性能研究中的关键环节[1]。
通过这一理论性的研究能够将锈蚀钢筋混凝土的构件的安全得到预测,从而对整体安全级别的得以保证。
锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状与展望收稿日期:2008 11 29作者简介:姜 晔(1963 ),女,高级试验师,泰州职业技术学院,江苏泰州 225300周桂香(1965 ),女,工程硕士,高级农艺师,泰州职业技术学院,江苏泰州 225300姜 晔 周桂香摘 要:论述了锈蚀钢筋混凝土柱承载力的试验研究现状,根据钢筋混凝土构件的锈蚀问题本身涉及的因素较多的特点,提出了锈蚀钢筋混凝土柱承载力相关问题尚需进一步研究的内容,以使钢筋混凝土柱能够发挥相关作用。
关键词:钢筋混凝土柱,锈蚀,承载力中图分类号:T U 312文献标识码:A在许多不利乃至恶劣服役环境中,混凝土柱更容易发生钢筋锈蚀现象。
例如工业厂房柱,一般在室内裸露,受酸、碱、盐、油、二氧化碳等有害液体及气体侵蚀的几率大,容易引起钢筋锈蚀,因此柱子的破损一般比较严重。
由纵向钢筋锈蚀、局部箍筋锈蚀乃至锈断、混凝土锈胀开裂等原因而引起的柱承载力降低及破坏现象,普遍存在于水工、海工、桥梁工程和工业与民用建筑中。
锈蚀钢筋混凝土构件的承载力问题,因目前还缺乏比较成熟的计算理论与方法而受到格外关注。
1 锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状国内外学者对锈蚀钢筋混凝土构件承载力的研究主要集中于对梁的研究,而对柱的研究相对较少。
目前,锈蚀钢筋混凝土构件承载力计算理论还不成熟、不完备,对实际工程的评估工作而言,这方面的需求极为迫切。
因此,很多学者从试验研究入手,研究锈蚀钢筋混凝土构件承载力的计算理论和方法。
在试验研究中,获取锈蚀钢筋混凝土试件的方法通常有三种:1)将实际工程中长期处于不利甚至恶劣环境下的锈蚀钢筋混凝土构件从工作现场截取下来作为试件;2)在实验室采用电化学加速锈蚀方法或喷射盐雾方法模拟锈蚀环境获取试件;3)将试件长期暴露于自然环境使其锈蚀。
这三种方法各有优缺点:第一种方法贴近工程实际,但构件的原始参数往往不易确定;第二种方法较容易实现,而且消耗时间较短,但与工程实际之间存在一定的近似性;第三种方法很容易实现,而且贴近工程实际,但是消耗时间较长。
锈蚀钢筋压屈承载力试验研究及有限元分析石泉彬;周桂香【摘要】在实验室采用直流电源进行电化学加速锈蚀钢筋,从而获得不同直径、长径比和锈蚀率的锈蚀钢筋试件,然后在万能电子试验机上进行压屈试验,获得锈蚀钢筋压屈承栽力曲线。
经过统计分析,得到四种形态的锈蚀钢筋压屈承载力计算模型。
应用大型有限元分析软件ANSYS对锈蚀钢筋压屈承载力模型进行进一步验证。
%Corroded reinforcements, with various diameters, length-to-diameter ratios and corrosion rates, are obtained from the lab by using DC electrical sources to accelerate corrosion. The buckling capacity curves of corroded reinforcements are gained from electronic universal testing machine in the buckling test.The buckling capacity computational model of corroded reinforcement can be generalized in four types that are verified by the application of finite element analysis software ANASYS.【期刊名称】《泰州职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(011)005【总页数】5页(P43-47)【关键词】锈蚀钢筋;压屈承载力;试验;有限元【作者】石泉彬;周桂香【作者单位】泰州职业技术学院建筑工程系,江苏泰州225300;泰州职业技术学院建筑工程系,江苏泰州225300【正文语种】中文【中图分类】TU311;TU375在不利乃至恶劣环境的长期作用下,桥梁、海工、水工和工业厂房等建筑物的混凝土构件存在钢筋锈蚀致使承载力降低的现象。
混凝土中钢筋锈蚀对力学性能影响的试验研究一、研究目的本研究旨在通过试验研究,探究混凝土中钢筋锈蚀对力学性能的影响,为建筑工程的设计和施工提供科学依据。
二、研究背景混凝土结构是目前建筑工程中最常见的结构形式之一,而钢筋则是混凝土结构中常用的加固材料。
然而,在长期使用过程中,钢筋可能会发生锈蚀现象,导致钢筋的断裂和混凝土的破坏,严重影响结构的安全性和使用寿命。
因此,混凝土中钢筋锈蚀对力学性能的影响成为了建筑工程研究的一个热点问题。
三、试验原理本试验采用的原理是钢筋锈蚀会使得钢筋的截面积减小,从而降低钢筋的抗拉强度和抗弯强度,进而影响混凝土的力学性能。
因此,通过比较未锈蚀和锈蚀后混凝土试件的力学性能指标,可以探究钢筋锈蚀对混凝土力学性能的影响。
四、试验设计本试验选用了不同程度的锈蚀钢筋以及不同龄期的混凝土试件,在试验过程中分别测试了混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等力学性能指标,以比较钢筋锈蚀对混凝土力学性能的影响。
1.试验材料(1)混凝土:选用标号为C30的混凝土,按照标准配合比进行配制。
(2)钢筋:选用直径为10mm的钢筋,分别采用未锈蚀、轻度锈蚀、中度锈蚀和重度锈蚀的钢筋。
2.试验方案(1)试件制备:制备出不同龄期的混凝土试件,按照不同程度的锈蚀钢筋配筋制备出相应试件。
(2)试验过程:对试件进行抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等力学性能指标的测试。
3.试验参数(1)混凝土龄期:选取7天、14天、28天、60天四个龄期。
(2)钢筋锈蚀程度:分别选用未锈蚀、轻度锈蚀、中度锈蚀和重度锈蚀的钢筋。
五、试验结果1.抗压强度试验结果表明,随着钢筋锈蚀程度的加深,混凝土的抗压强度逐渐降低。
同时,不同龄期的混凝土试件对钢筋锈蚀的敏感程度不同,60天龄期的混凝土试件对钢筋锈蚀的影响最为明显。
2.抗拉强度试验结果表明,随着钢筋锈蚀程度的加深,混凝土的抗拉强度逐渐降低。
同时,不同龄期的混凝土试件对钢筋锈蚀的敏感程度不同,28天龄期的混凝土试件对钢筋锈蚀的影响最为明显。
钢筋混凝土中钢筋锈蚀后的承载性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构在建筑中广泛应用,但长期使用后,钢筋易受到外界环境因素的影响,如空气、水、氧等,从而导致钢筋出现锈蚀,进而影响钢筋的力学性能和结构的承载能力。
因此,对钢筋混凝土中钢筋锈蚀后的承载性能进行研究,对于建筑物的安全性和使用寿命具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过试验研究,探究钢筋混凝土中钢筋锈蚀后的承载性能,并分析锈蚀程度对结构承载能力的影响,为建筑物的安全和寿命提供科学依据。
三、试验设计1.试验材料试验采用C30的混凝土和HRB400的钢筋,钢筋直径为10mm。
2.试验方案将钢筋分为无锈蚀、轻度锈蚀和重度锈蚀三组,分别进行拉伸试验和钢筋混凝土梁弯曲试验。
拉伸试验采用万能试验机,以20kN/min的速度施加载荷,记录载荷-位移曲线和载荷-应变曲线。
钢筋混凝土梁弯曲试验采用四点弯曲法,记录载荷-挠度曲线和裂缝发展情况。
3.试验参数无锈蚀组:钢筋表面无锈蚀轻度锈蚀组:钢筋表面锈蚀程度为1级,即表面轻微锈迹重度锈蚀组:钢筋表面锈蚀程度为4级,即表面铁锈严重,且铁锈已经分层。
4.试验数据处理根据试验数据,分析钢筋锈蚀后的承载性能,并绘制载荷-位移曲线、载荷-应变曲线、载荷-挠度曲线。
四、试验结果与分析1.拉伸试验结果无锈蚀组:极限抗拉强度为481.2MPa,屈服强度为342.3MPa。
轻度锈蚀组:极限抗拉强度为458.6MPa,屈服强度为336.9MPa。
重度锈蚀组:极限抗拉强度为206.5MPa,屈服强度为180.1MPa。
2.钢筋混凝土梁弯曲试验结果无锈蚀组:承载力为42.7kN,挠度为2.21mm。
轻度锈蚀组:承载力为40.9kN,挠度为2.03mm。
重度锈蚀组:承载力为18.2kN,挠度为1.06mm。
3.数据分析通过试验数据可以看出,钢筋锈蚀程度对结构承载能力有较大的影响。
锈蚀程度越大,钢筋的抗拉强度和屈服强度越低,从而导致钢筋混凝土梁的承载力减小。