钢筋锈胀下的混凝土抗压强度试验研究

钢筋锈蚀对混凝土抗压强度影响的试验研究3张喜德　韦树英　彭修宁(广西大学土木建筑工程学院　南宁　530004) 摘　要:介绍进行钢筋锈蚀量对混凝土抗压强度影响的试验研究。

试验表明,钢筋锈蚀在锈胀开裂前对混凝土的抗压强度有显著的影响,在锈胀开裂后混凝土的抗压强度有所回升。

关键词:混凝土　锈蚀量　强度EXPERIMENTA L RESEARCH ON EFFECT OF STEE L BAR CORR OSION ON COMPRESSIVE STRENGTH OF CONCRETEZhang X ide W ei Shuying Peng X iuning(C ollege of Civil and Architectural Engineering ,G uangxi University Nanning 530004)Abstract :This paper introduces a experiment research on the effect of steel bar corrosion on concrete com pressive strength.The experimentshows that the corrosion of steel bar gives a notable effect on the com pressive strength of concrete before it is cracked by the expansion of corrosion ,and the strength rises again a little bit after the cracks.K eyw ords :concrete am ount of corrosion strength3广西科学基金资助项目(桂科基0156021)。

第一作者:张喜德　男　1963年10月出生　博士　高级工程师收稿日期:2002-11-10 混凝土中钢筋锈蚀后,将导致钢筋混凝土构件产生三种损伤,一是钢筋的锈蚀使其本身受力性能降低;二是锈蚀后混凝土与钢筋间的粘结力降低;三是锈胀应力使混凝土截面性能损伤,包括两方面,一方面锈胀应力使混凝土开裂或剥落,从而混凝土截面减损,构件承载力降低,另一方面,在钢筋锈蚀发生于混凝土受压区时,混凝土截面承受的轴向压应力与钢筋锈胀应力的组合,使混凝土处于双向异号应力状态。

锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件试验及其承载力计算
模型研究的开题报告
题目：
锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件试验及其承载力计算模型研究
研究背景及意义：
钢筋混凝土结构是现代建筑中最常见的结构，而其承载能力的稳定性和可靠性问题一直是建筑工程中需要重视的问题。

在实际工程中，由于长期使用和外部环境因素的侵蚀，钢筋混凝土结构的耐久性和承载能力会不断减弱。

其中，钢筋的锈蚀是影响混凝土结构耐久性和承载能力的关键因素之一。

因此，对锈蚀钢筋混凝土结构的承载力计算模型的研究具有重要的意义。

研究内容及研究方法：
本研究将针对锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件进行试验研究，并提出一种基于试验数据建立的钢筋混凝土偏心受压构件承载力计算模型。

研究方法包括材料试验、偏心受压试验、理论分析等方法。

主要研究内容包括：
1.根据不同程度的钢筋锈蚀情况，制备一定数量的锈蚀钢筋混凝土试件。

2.开展不同程度的偏心受压试验，获得试验数据，分析不同程度的钢筋锈蚀对混凝土结构承载力的影响规律。

3.基于试验数据，建立针对锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件的承载力计算模型。

4.将建立的承载力计算模型与国内外现有的相应模型进行比对，验证该模型的可靠性和适用性。

预期成果及其应用价值：
通过本研究，可以获得不同程度的钢筋锈蚀对混凝土结构承载力影响规律的基本数据，并建立针对锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件的承载力计算模型，提高混凝土结构设计的可靠性和安全性，为现代建筑工程的设计和施工提供理论支持。

混凝土梁中钢筋锈蚀对承载力的影响研究一、研究背景混凝土梁作为一种常见的建筑结构构件，在工程中承担着重要的承载任务。

但随着时间的推移，混凝土梁中的钢筋可能会发生锈蚀，这会对梁的承载力产生不利影响。

因此，研究混凝土梁中钢筋锈蚀对承载力的影响，对于保障工程结构的安全具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在探究混凝土梁中钢筋锈蚀程度与梁的承载力之间的关系，为工程实践提供科学依据。

三、研究方法本研究将采用实验方法，通过模拟混凝土梁在不同锈蚀程度下的受力情况，测试梁的承载力，分析钢筋锈蚀对承载力的影响。

四、实验设计1.实验材料本实验将使用普通混凝土作为梁的材料，采用HRB400级别的钢筋作为加筋材料。

为了模拟真实的工程情况，将钢筋分别置于混凝土梁的不同位置，并人为制造不同程度的钢筋锈蚀。

2.实验组成本实验将设计5组样本，每组样本均为一根长度为3m，宽度为0.15m，高度为0.3m的混凝土梁。

其中，第一组为无钢筋的纯混凝土梁，第二组至第五组则在混凝土中加入钢筋，并分别置于梁的中心和两侧。

第二组为钢筋未发生锈蚀的梁，第三组为钢筋发生轻微锈蚀的梁，第四组为钢筋发生中度锈蚀的梁，第五组为钢筋发生严重锈蚀的梁。

3.实验操作将混凝土梁放置于实验室的试验机上，通过加载荷重的方式施加力，逐渐增加梁的负载。

在每次增加负载前，使用便携式金相显微镜检测钢筋锈蚀的程度，记录下每组梁在不同负载下的承载力数据。

五、实验结果经过实验测试和数据处理，得出如下结果：1.随着钢筋锈蚀程度的加剧，混凝土梁的承载力逐渐降低，且降低幅度较大。

2.在相同的钢筋锈蚀程度下，置于梁中心的钢筋受力情况较为稳定，对梁的承载力影响较小；而置于梁两侧的钢筋则受到较大的影响，对承载力产生较大的负面影响。

3.钢筋未发生锈蚀时，梁的承载力最高，而在钢筋发生严重锈蚀的情况下，梁的承载力降低最为明显，甚至出现断裂的情况。

六、结论本研究表明，在混凝土梁中，钢筋的锈蚀程度对梁的承载力有着显著的影响。

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。

锈蚀钢筋混凝土梁受力性能的研究现状前言钢筋混凝土结构具有：易于浇筑成型、刚度大、工程造价低、后期维护费用少，使之成为土木工程中的一种主要的结构形式，在土木工程中得到了广泛的应用与研究[ ]。

但是长期以来“重强度轻耐久”的设计思想一直在结构设计中占据着主导地位，从而使得耐久性问题越来越突出。

作为一个综合性的问题，耐久性主要包括钢筋锈蚀、化学侵蚀、冻融损伤、碱-骨料反应等多个方面，相关研究结果表明，钢筋锈蚀被列为影响混凝土耐久性的首要因素。

锈蚀钢筋结构构件主要存在承载力降低、结构刚度的退化，从而引起混凝土结构的过早破坏，而对锈蚀钢筋混凝土结构进行维修、加固改造前必须进行有效的检测和评估。

所以，在对钢筋锈蚀的大量研究领域中，采用何种检测方法能快速、有效地获得锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能、抗弯承载力、刚度退化、疲劳性能等指标的研究是目前急切关注的话题。

1 混凝土中钢筋锈蚀机理混凝土中钢筋锈蚀微观机理的研究是认识混凝土保护层锈胀开裂的前提，是人为通过试验获得锈蚀构件的前提，也是研究混凝土损伤评估方法的基础。

钢筋的锈蚀过程可以看成是一个电化学反应过程。

根据供氧情况不同，最终产物也不同。

钢筋表面形成的结构疏松的氧化产物层便是这些产物混合在一起堆积在阳极区的钢筋表面的结果。

研究表明，所有的铁原子氧化产物的体积与原体积相比，都有不同程度的增加，如图1.1所示[2]：2 锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究现状由于钢筋的锈蚀产物相比原体积而言占据着更大的体积，从而对包围在钢筋周围的混凝土产生径向膨胀力，当径向膨胀力超过混凝土的抗拉强度时，便会引起混凝土开裂。

从而导致混凝土对钢筋的约束作用的减弱，加剧钢筋与混凝土之间的粘结性能的退化，最终降低钢筋混凝土构件或结构的承载力和使用性能[3]。

从现有的研究成果来看，认为导致锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能退化的主要原因是钢筋锈蚀引起的钢筋力学性能退化及钢筋与混凝土之间粘结性能的退化。

试验[4][5][6]研究表明，对于均匀锈蚀的钢筋混凝土梁，当钢筋锈蚀率较小时，可以认为梁的抗弯性能受影响比较小；随着锈蚀率的增大，钢筋与混凝土之间的粘结强度出现大幅度降低，导致在钢筋和混凝土之間不能有效地传递力，这样钢筋的强度得不到充分发挥，梁的受弯性能便受到影响。

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。

引言混凝土的抗压强度是混凝土的主要特性之一，除去原材料等因素，混凝土内钢筋锈蚀也会对抗压强度产生影响[1]。

目前国内地铁均采用直流牵引供电系统，会有部分以直流电为主的电流由走行轨处泄露，这类电流方向杂乱，被称为杂散电流[2]。

处于杂散电流环境下的钢筋会发生电化学腐蚀，在混凝土内产生钢筋-混凝土界面锈胀应力，随着锈胀应力的增长，混凝土保护层受拉开裂[3]。

当前对于杂散电流加速钢筋锈蚀的研究主要集中在混凝土开裂时的临界锈胀应力与开裂时间[4]，也有学者在混凝土内安置钢筋并外接直流电流，进行混凝土中钢筋受杂散电流腐蚀对其强度影响的试验研究[5-6]，但试验得到的抗压强度是钢筋与混凝土的整体强度，同时缺少相应的理论研究。

基于以上背景，本文从理论角度分析杂散电流腐蚀钢筋对混凝土抗压强度的影响，利用Faraday电解定律、弹性力学厚壁筒应力理论以及混凝土二轴强度破坏准则，建立了杂散电流加速钢筋锈蚀条件下的混凝土抗压强度预测公式。

1、混凝土内钢筋锈胀力的产生钢筋在杂散电流作用下的腐蚀本质上是电化学腐蚀，活性状态的铁转化为铁离子，继而形成腐蚀产物[7]。

锈蚀量与电流强度和通电时间的关系见式（1）。

表 1 不同锈蚀产物的μ取值2、混凝土内锈胀力的大小假定钢筋锈蚀为均匀锈蚀过程，利用损伤力学和弹性力学理论，将混凝土保护层简化为仅内部受压、外边界给定位移约束的厚壁圆筒，圆筒厚度等于混凝土保护层厚度，分析模型如图1所示[13]。

图1中，δc为混凝土与铁锈交界面处的径向位移，δr为铁锈在界面处的径向位移，钢筋锈蚀自由膨胀后原始直径为d1，dρ为钢筋未锈蚀直径。

图 1 钢筋锈蚀时钢筋与混凝土的协调变形计算图3、杂散电流环境下钢筋锈胀混凝土抗压强度退化模型3.1 钢筋锈胀混凝土应力分析将混凝土保护层简化为受到内压力作用的管壁[16]，如图2所示，在锈胀力的作用下，环形管壁截面上产生拉应力σφ，管壁径向产生压应力σρ，并且混凝土与铁锈交接面处σφ、σρ最大。

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。

文章编号:1003-4722(2007)01-0028-04大气环境下严重锈蚀钢筋混凝土梁力学性能试验研究沈德建1,2,吴胜兴2(1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;2.河海大学土木工程学院,江苏南京210098)摘　要:大气环境中17根严重锈蚀钢筋混凝土梁试验表明,严重锈蚀梁的截面延性和刚度随着锈蚀率的增加而降低,在锈蚀率大致相同的情况下,Ⅱ级钢筋浇筑的梁的下降程度比Ⅰ级钢筋要大。

Ⅰ级钢筋浇筑的梁锈蚀后存在明显的屈服点;Ⅱ级钢筋浇筑的梁锈蚀后屈服点不明显,因而可能发生脆性破坏。

提出严重锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的计算公式。

关键词:钢筋混凝土梁;锈蚀;力学性能;试验中图分类号:U445.73文献标识码:AExperimental Study of Mechanical Properties of Severely CorrodedR einforced Concrete B eams in Atmospheric E nvironmentS H EN De 2j ia n 1,2,WU Sheng 2xing 2(1.State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ;2.College of Civil Engineering ,Hohai University ,Nanjing 210098,China )Abstract :The experimental st udy of 17pieces of t he severely corroded reinforced concrete beams in at mosp heric environment indicates t hat t he ductility and rigidity of sections of t he se 2verely corroded beams decrease wit h t he increase of corrosion ratios of t he beams.U nder condi 2tion t hat t he corro sio n ratio s are almost identical ,t he decrease degrees of t he beams laid wit h Grade II reinforcement are greater t han t hose of t he beams wit h Grade I reinforcement.The beams wit h Grade I reinforcement have obvious yielding point s after t hey have been corroded while t he yielding point s of t he beams wit h Grade II reinforcement in similar sit uations are not obvious ,t herefore t he porential brittle failure of t he latter beams may occur.In t his paper ,t he exp ressio ns for calculating the load carrying capacity of the severely corroded beams are put forward.K ey w ords :reinforced concrete beam ;rusty corro sion ;mechanical property ;experiment收稿日期:2006-06-29基金项目:国家自然科学基金资助项目“钢筋混凝土结构锈裂损伤的参数识别与系统仿真评估”(50079002)作者简介:沈德建(1979-),男,讲师,2000年毕业于河海大学建筑工程专业,工学学士,2003年毕业于河海大学结构工程专业,工学硕士,现为同济大学结构工程与防灾研究所博士研究生。

第１章绪论碱等有害气体或液体浓度较高，室内高温，人为破坏等，柱子的破损一般比较严重，致使有些厂房的钢筋混凝土柱使用１０年左右就严重破坏，丧失了本身的耐久性能。

这些现象以及与此相关的耐久性问题已经引起工程界的广泛关注。

有些学者１１４１提出：对于钢筋锈蚀引起的混凝土柱承载能力的下降，可以用承载力降低系数髟来表示：肛锈后柱具有的承载力／未锈蚀柱具有的承载力其中，锈后柱具有的承载力根据锈损程度不同，考虑钢筋截面损失、屈服强度降低以及混凝土截面和粘结力损失来计算，再根据承载力降低系数的具体数值，参照《工业厂房可靠性鉴定标准》（ＧＢＪｌ４４－９０）来评估损伤级别，据此决定柱能否继续使用或是否需要维修、加固。

由此可见，对锈损钢筋混凝土柱承载能力的退化规律进行研究并作出科学评估，不仅是混凝土结构耐久性研究的重要内容，也是对这类构件进行加固和维修的基础。

因此，研究锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的退化规律，有助于恰当地评估柱子在钢筋锈蚀后的实际承载力，经济合理地确定维修加固策略；不仅对服役结构的鉴定和耐久性分析具有重要的现实意义，对新建建筑物的耐久性设计在理论上也具有指导意义；同时也可完善钢筋混凝土构件受力性能的分析和计算。

１．１．３选题依据和背景情况（ａ）（ｂ）幽Ｉ．Ｉ厂房中的锈蚀钢筋混凝十柞实际工程中，由于使用环境的影响，钢筋混凝土柱中钢筋锈蚀是比较普遍的现象，尤其怒在工业厂房中。

从大量工程凋查资料‘１２－１３’中可以看出，当锈蚀比较严重时，如图１．１所示，混凝土保护层局部脱落，部分箍筋已经锈断。

柱中３第３章钢筋锈蚀的试验研究（４）钢筋锈蚀试件的制作：钢筋锈蚀试件交由江苏省第一建筑工程公司在位于上海市松江区的一处施工工地浇注，浇注完毕后的钢筋锈蚀试件如图３．４ａ和图３．４ｂ所示。

（ａ）（ｂ）图３．４通电锈蚀前的钢筋锈蚀试件照片３．２．３钢筋锈蚀试件中钢筋的快速锈蚀钢筋的锈蚀过程是一个电化学反应过程１３３ｌ。

混凝土孔隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙溶液形式存在，其中还含有氢氧化钠和氢氧化钾，其ｐＨ值不小于１２．５。

侧向压力影响下锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究简介：钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。

研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于对在役结构进行鉴定和耐久性分析，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。

文章设计了一套加载装置，通过对拔出试件施加侧向压力模拟了梁端受力状态，研究了侧向压力和锈蚀程度对钢筋混凝土粘结性能的影响规律，并对其机理进行分析。

结果显示该方法与梁式粘结试验结果较为一致。

关键词：钢筋混凝土；拔出试验；粘结；侧向压力钢筋与混凝土之间的粘结是钢筋混凝土结构承载受力的前提。

评价结构的粘结性能，需要拟定相应的粘结试验方法。

但拟定试验方法的困难，不仅在于粘结性能受到很多因素的影响，而且由于粘结问题的复杂性，往往一种方法并不足以全面反映钢筋粘结性能的优劣。

目前，典型的钢筋混凝土粘结试验基本可以分为两种类型：拔出和梁式粘结试验。

两种试验都有其自身的局限性：（1）拔出试验的试件制作及试验装置比较简单，试验结果便于分析，但在拔出试验中，钢筋受拉，其周围混凝土受压，试件中没有剪力和弯矩作用，与实际结构构件的受力状态不符；（2）为了克服拔出试验的缺点，可以采用梁式粘结试验，但梁式试验试件尺寸较大，制作成本较高，且试验较为复杂。

基于上述问题，本文根据梁的受力特征，通过特殊的加载装置对锈蚀拔出试件施加侧向压力，观察了侧向压力和锈蚀程度对试件粘结性能的影响，并对其机理进行分析，为进一步完善钢筋混凝土粘结试验方法打下基础。

一、试验研究方案（一）试验材料钢筋：试验钢筋直径采用14；箍筋采用6；水泥：32.5普通硅酸盐水泥；细骨料：天然中砂；粗骨料：碎石最大粒径不大于14mm 表2-1混凝土配合比（重量比）table2-1concretemixproportion （weightproportion）水泥砂石子水设计强度实际强度12.083.310.62c20c232.2试件设计在拔出试验的基础上，对试件施加侧向压力，并考虑锈蚀程度因素制作两种拔出试件。

钢筋腐蚀混凝土柱抗压强度及其智能分析【摘要】：为了确定腐蚀钢筋混凝土柱承载力特性，对30根短方柱和圆柱做钢筋腐性试验，得到腐蚀下钢筋混凝土柱承载力。

由于承载力与构件参数及腐蚀的情况之间存在非线性关系，所以采用常规的方法建立它们之间的关系，难以用数学公式来表达.利用神经网络方法，建立3层BP网络模型，以拟合不同条件下腐蚀钢筋混凝土柱承载力的变化规律.根据试验训练样本数据，对该模型进行训练，建立BP网络模型系统。

结果表明：基于模型系统的拟合曲线与试验曲线符合较好，能够反映承载力和腐蚀循环因素之间非线性变化关系，为腐蚀钢筋混凝土柱的承载强度预测提供参考。

【关键词】：腐蚀；钢筋混凝土柱；承载力强度；BP神经网络1．海水腐蚀柱承载力试验1.1试验材料(1) 混凝土材料：水泥为525号普通硅酸盐；粗骨料粒径为5～20 mm，密度为2. 802 8g /cm3；细骨料为中砂，密度为2.696 1 g/cm3；细度模数为2. 74;水为自来水；混凝土配合比为水泥；砂：石子：水=1：1.91：3.39：0.5和1 ：2.08：3.71 ：0.6两种。

(2) 钢筋：纵筋采用D8，箍筋采用D4冷拔钢筋。

(3) 腐蚀材料：根据天津塘沽新港附近海水中的主要成分，配制5倍于海水浓度的侵蚀液，这是为了加速混凝土柱的腐蚀。

人工海水溶液中各种盐的成分含量见下表。

人工海水的主要成分：1.2试验构件及侵蚀方法本试验共制作了30根试验柱，每5根一组共6组，试验柱的分为方柱和圆柱，为便于比较，同形状截面试件的尺寸、长细比和配筋率均相同。

长细比为λ=1.81；配筋率为P=2.825 ；配箍率为Psv=0. 314。

混凝土对钢筋的净保护层厚度为15mm。

所有构件均采用钢模浇注，振动台机械振捣配合人工插捣成型，在标准条件下养护。

梁的尺寸及配筋情况如图1所示：研究表明：实验室可采用海水浸烘试验来模拟自然环境的真实腐蚀情况，每24 h进行一次干一湿循环(干12 h，湿12 h)。

锈蚀钢筋对混凝土构件粘结强度的影响目前在混凝土结构的施工过程中，人们更多的采用科学的混凝土施工工艺和有效的施工措施来预防混凝土产生有害裂缝，而忽视了由于钢筋锈蚀造成的混凝土粘结性能的退化。

锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响已成为混凝土结构耐久性的重要内容，本文通过钢筋混凝土结构梁式实验的研究，探讨了混凝土结构试件表面锈胀裂缝宽度和钢筋锈蚀率对极限粘结强度的影响规律。

通过传统的梁式实验，证明了钢筋混凝土梁表面纵向裂缝的产生与否及其宽度大小，并不是影响配箍构件粘结性能的本质因素，它与粘结强度的相关性均不显著，而锈蚀率对粘结性能有着重要影响，极限粘结强度随锈蚀率增加先增大后减小，然而，锈蚀率低于5%时不会低于未锈蚀钢筋混凝土构件的粘结强度。

标签：钢筋混凝土；钢筋锈蚀；粘结强度；锈蚀率1 引言钢筋混凝土结构在北京施工的项目中占有80%的比例，由于钢筋混凝土结构理论已经非常成熟，绝大多数施工企业在编制施工方案时对混凝土的有害裂缝都会采取专门的解决方案来避免。

比如，温控后浇带的设置；屋面温控筋的绑扎；以及考虑季节影响的雨季施工方案或者冬季施工方案等。

但是，对于钢筋工程，施工企业会把重点放在抗震锚固长度；钢筋搭接长度以及配箍加密区等涉及抗震、受力安全的内容上，而忽视了由于钢筋长期暴露在室外环境下而遭受锈蚀，从而影响结构构件的耐久性。

笔者在2006年刚参加工作时，龙冠润景项目8号楼正在结构施工，2007年交付使用，在使用一年后，首层7-9轴顶板的框架梁、板产生了宽度不均纵向顺筋裂缝，起初，根据总承包企业北京城建十公司的项目部人员分析，开裂的原因是由于此施工流水段混凝土早在2006年3月份施工时，由于天气回暖，在浇筑完C30混凝土时，没有及时采用保温措施，而混凝土的配方采用了冬季施工的配方，在混凝土里添加了一定比例的早强剂和减水剂，并且春天天气干燥，混凝土表面失水过快造成的混凝土的开裂，最后我公司采用化学压力灌浆法，向裂缝里注入了环氧树脂进行了结构补强。

钢筋锈蚀后钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究与分析
佟建楠;张瑞铮;牛旭婧;鲁蕴华
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为了研究箍筋与纵筋锈蚀对钢筋混凝土(RC)梁抗剪性能的影响,设计了10根RC梁进行试验研究,分析了箍筋与纵筋的锈损机理及其影响。

试验过程中,采用了机械切割的方式对箍筋进行锈蚀模拟,采用了包裹Teflon薄膜绝缘层的方式对纵筋进行无黏结模拟,采用了填充丙烯酸板的方式对纵筋锈胀裂缝进行模拟。

以现有的试验数据,对箍筋锈蚀影响因子与箍筋截面损失率的相关性进行了拟合分析。

结果表明:Teflon薄膜包裹钢筋与丙烯酸板填充模拟轴向裂缝模拟纵筋锈蚀效果较好;箍筋和纵筋锈蚀对构件斜截面抗剪性能影响显著,随着锈蚀率增加,抗剪性能退化程度增大。

【总页数】6页(P33-38)
【作者】佟建楠;张瑞铮;牛旭婧;鲁蕴华
【作者单位】唐山学院土木工程学院;唐山市乾正建设工程材料检测有限公司;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
【相关文献】
1.箍筋锈蚀的钢筋混凝土梁抗剪性能研究
2.局部区段锈蚀的钢筋混凝土梁抗剪承载力试验研究
3.锈蚀钢筋混凝土梁碳纤维加固后抗剪承载力有限元分析
4.纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁抗剪性能影响的试验研究
5.小剪跨比锈蚀钢筋混凝土梁受剪性能试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究随着技术的发展，混凝土在建筑和工程领域得到了广泛的应用。

混凝土梁作为一种基本结构元素，高品质的混凝土梁具有高的强度和韧性的特点，为建筑和工程的正常运行提供了重要的支撑。

然而，钢筋混凝土梁在使用过程中会受到外部环境条件影响，如湿季气候和污染，极易产生锈蚀，这会显著降低钢筋混凝土梁的性能。

为了研究锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能，本试验研究采用了规范化实验装置，以研究锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能。

在实验研究中，对于被实验的锈蚀钢筋混凝土梁样品，弯曲疲劳的荷载被应用到结构上，并通过非接触式测试计算抗拉强度和屈服点。

此外，结合X射线衍射（XRD）技术以及扫描电镜（SEM）技术，分析了锈蚀钢筋混凝土梁样品的表面化学结构，以研究锈蚀钢筋混凝土梁的抗拉强度和屈服点的变化情况。

总的来说，实验研究得出以下几个结论：首先，由于锈蚀，抗拉强度和屈服点显著降低。

考虑到锈蚀程度的不同，不同程度的锈蚀组抗拉强度和屈服点衰减的程度也不同。

其次，实验结果表明，随着锈蚀程度的增加，钢筋混凝土梁样品表面形成了更大和更多的氧化物，如氧化铁和氧化铝。

这些氧化物与混凝土梁中的钢筋形成了一道抗拉强度显著衰减的“屏障”，从而导致抗拉强度和屈服点的显著降低。

最后，实验结果表明，抗拉强度和屈服点的衰减程度与锈蚀程度有关，由此可以看出，为了提高钢筋混凝土梁的耐久性，应恰当控制结构材料的锈蚀程度。

以上研究结果表明，钢筋混凝土梁的疲劳性能受到锈蚀程度的影响。

钢筋混凝土梁的锈蚀程度会直接影响其强度、塑性以及耐久性能。

因此，应在建设工程中采用有效的防腐策略，降低建筑结构的锈蚀程度，以避免结构的崩溃或损坏。

此外，在设计和施工过程中，应给予充分的重视，加强对结构材料的选择，保证结构梁的疲劳性能达到设计要求，以确保结构的正常运行和寿命。

总之，本研究通过实验测试，结合实验结果和相关技术研究，研究了锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能，发现锈蚀会显著降低钢筋混凝土梁的性能，并找出了改善抗拉强度和屈服点的原因及有效的方法。

受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究共3篇受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究1受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究混凝土是一种具有广泛应用的建筑材料，其性能取决于材料组成和混凝土加工工艺。

而混凝土中使用的钢筋也是一种重要的材料，用来加固混凝土结构以增强其承重能力和耐久性。

但是，在某些情况下，钢筋可能受到氧化、腐蚀和锈蚀等不良影响，这将对混凝土结构的整体性能产生不利影响。

因此，进行受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究，对于建立更安全、可靠的建筑结构具有重要意义。

1. 腐蚀对混凝土结构的影响腐蚀是指钢筋在湿度、氧气和有机物的条件下发生氧化反应，形成一层疏松的氧化物质，也称为铁锈。

铁锈的体积比钢筋大，会对混凝土结构产生很大的膨胀压力，导致混凝土表面出现龟裂、爆破等问题。

此外，由于钢筋承受压力，钢筋的截面积减小，这进一步降低了钢筋的强度和承载能力。

2. 钢筋防腐措施为了保护钢筋不受腐蚀的影响，可以采取各种防腐措施。

最常见的方法是在钢筋的表面涂层环氧树脂或类似的材料，这些涂层能够有效地防止钢筋被氧化和腐蚀。

同时，还可以使用不锈钢钢筋代替传统的普通钢筋，不锈钢钢筋能够抵抗氧化和腐蚀的影响，具有极佳的耐久性。

3. 受腐蚀钢筋混凝土构件性能测试为了研究受腐蚀钢筋混凝土构件的性能，研究人员可以采用各种测试方法。

其中一种是震动测试，通过对混凝土结构进行震动测试，研究人员可以了解该结构的振动特性。

另一种测试方法是载荷测试，通过施加不同的荷载条件，研究人员可以了解混凝土结构的扭曲和位移情况。

在进行这些测试之前，需要对钢筋的防腐措施进行评估，并采取相应的防腐措施，以保证测试结果的准确性和可靠性。

4. 受腐蚀钢筋混凝土构件的使用钢筋混凝土结构是一种常见的建筑结构，在大部分地区都已得到广泛应用。

虽然随着时间的推移，混凝土结构中的钢筋可能会受到氧化和腐蚀的影响，但是采取适当的防腐措施，并定期检查和维护，可以有效地延长混凝土结构的使用寿命。

此外，可以使用耐久性更高的材料，如不锈钢钢筋，来代替普通钢筋，以进一步提高混凝土结构的耐久性。

混凝土中钢筋锈蚀对承载能力的影响研究混凝土中钢筋锈蚀对承载能力的影响研究在建筑工程中，混凝土是一种常用的结构材料，它的强度和耐久性使其成为许多建筑项目的首选。

然而，长期使用和自然环境的影响可能导致混凝土内部钢筋锈蚀的问题。

钢筋锈蚀可能会对混凝土结构的承载能力产生严重影响，对其影响进行研究和评估是非常重要的。

钢筋在混凝土中的主要作用是增强混凝土的强度和承载能力。

然而，当钢筋锈蚀时，它的表面会形成氧化铁，这会导致体积膨胀，从而对混凝土产生压力。

这种压力可能会导致混凝土产生开裂、剥落或甚至崩溃，从而降低结构的承载能力。

钢筋锈蚀对混凝土结构承载能力的影响取决于多种因素，包括钢筋锈蚀程度、混凝土的性质以及结构的设计。

当钢筋锈蚀较轻微时，可能只会对混凝土表面产生一定的损坏，对整体的承载能力影响较小。

然而，当钢筋锈蚀严重时，局部的破坏可能会扩展到整个结构，导致其失去承载能力。

为了研究钢筋锈蚀对混凝土承载能力的影响，科学家们进行了大量的实验和数值模拟。

实验通常涉及对混凝土试件进行人工加速锈蚀，然后进行加载测试以评估其承载能力。

实验结果表明，钢筋锈蚀会显著降低混凝土的承载能力，尤其是在长期暴露于潮湿和有氧条件下的情况下。

数值模拟则通过计算模拟钢筋锈蚀及其对混凝土的影响。

这种方法可以更好地理解钢筋锈蚀的机制，并预测结构的承载能力。

一些模型考虑了钢筋锈蚀前后混凝土的应力-应变关系，以及钢筋和混凝土之间的黏结性能。

通过这些模型，可以定量评估不同程度的钢筋锈蚀对混凝土结构的影响。

基于大量真实工程案例的研究也提供了有关钢筋锈蚀影响的重要见解。

这些案例研究表明，由于钢筋锈蚀引起的混凝土损坏可以导致结构的部分或完全崩溃，进而对人身安全和财产造成严重威胁。

在设计和施工阶段，需要采取措施来防止钢筋锈蚀，并及时进行检测和维修。

混凝土中钢筋锈蚀对承载能力的影响是一个重要的研究领域。

钢筋的锈蚀可能导致混凝土结构强度和承载能力的下降，从而带来安全隐患。

锈蚀钢筋混凝土结构承载力摘要：本论文主要是研究和讨论在既成的方法下，对锈蚀混凝土梁的展开研究。

通过向混凝土梁环境中添加氯化钙以及密度为2100/A cm 的电流，这种功效相当于在高强度腐蚀混凝土结构中测得腐蚀电流I的十倍。

据研究表明，梁结构在使用期间，钢筋锈蚀既加大了其corr变形也增大裂缝宽度。

同时，钢筋锈蚀降低了构件极限承载力。

除此之外，随着配筋比的不同，钢筋锈蚀也改变了混凝土梁的破坏模式。

本实验中测试的梁有弯曲破坏，剪切破坏等其它模式。

测试梁试验表明，由于钢筋的锈蚀，混凝土表面的点蚀以及裂缝的开展已经成为试验中最为相关的危害。

综合考虑由于钢筋的锈蚀，混凝土截面以及钢筋截面都会消减，通过RC模型可以计算出梁的极限弯矩值以及极限剪切力承载值。

关键词：锈蚀；混凝土；承载力简介钢筋的锈蚀是造成混凝土结构早期恶化，减小使用寿命的主要因素之一。

由于混凝土表面的碳化作用或者是氯化物的侵蚀，侵蚀剂到达钢筋表面，钢筋的锈蚀可能对下列因素产生影响：—钢筋，钢筋截面的消减以及力学特性的变弱—混凝土，锈蚀产物的膨胀导致混凝土表面产生裂缝—钢筋混凝土组合结构，其粘结性能退化同样，混凝土结构地安全性和适用性也受到了很大的影响。

由于大量的恶化混凝土结构的存在，什么时候修理？怎样修理？这些问题都必须寻找紧急的解决方案。

然而，对于结构地评估却缺少大量的模型。

对于这个主题，于1992年制定的Brite/Euram BE—4062计划正式实施，用来评估钢筋锈蚀、冻融、碱—硅反应对混凝土结构影响的模型均已经建好。

实验工作研究的目的通过大量的试验研究工作，锈蚀钢筋对混凝土结构的影响在Brite/Euram计划中已经被评估出来。

锈蚀对于混凝土裂缝开展以及粘结力的退化在前面的很多论文中发表过，这里就不在详细讨论。

第一步，对31根梁采取不同的变量如下：锈蚀等级：对无锈蚀以及不同程度锈蚀钢筋的混凝土梁进行测试。

详尽的配筋图：对不同配筋的梁进行测试，需要考虑下面这些因素：—张拉钢筋的配筋率：由于粘结力的退化，随着组合作用的降低，混凝土梁的荷载承载力降低以及变形增大，这些影响取决于张拉钢筋的配筋率。