钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能及寿命预测的开题报告一、选题意义钢筋混凝土结构是现代建筑中最为广泛使用的一种结构体系，而钢筋混凝土梁是其最为重要的组成部分之一。

然而，随着时间的推移，梁中的钢筋往往会发生锈蚀，进而使得梁的弯曲性能发生变化，甚至导致梁的疲劳破坏。

因此，深入研究锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能以及寿命预测，对于推动建筑结构健康评估和维护技术的发展具有重要意义。

二、研究内容本研究将以锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象，探究其弯曲疲劳性能的变化规律。

具体来说，研究内容包括以下几个方面：1.实验室制作含钢筋锈蚀的混凝土梁试件；2.利用钢筋应力监测仪测量试件的变形及应力变化过程；3.在疲劳加载下进行试件的弯曲疲劳试验，观察试件的破坏形态和疲劳寿命；4.分析试验结果，探讨钢筋锈蚀对混凝土梁弯曲疲劳性能的影响规律以及对其寿命预测的影响因素。

三、研究方法本研究采用实验室制作试件的方法进行研究。

具体步骤包括：1.确定试件尺寸及配筋方案；2.制作钢筋混凝土梁试件，并利用混凝土配合比设计达到设定强度；3.将试件分为两组，一组进行人工加速腐蚀处理，一组不进行处理作为对照组；4.利用钢筋应力监测仪测量试件的变形及应力变化过程；5.在疲劳加载下进行试件的弯曲疲劳试验，观察试件的破坏形态和疲劳寿命；6.分析试验结果，探讨锈蚀对混凝土梁弯曲疲劳性能的影响规律以及对其寿命预测的影响因素。

四、研究意义本研究将通过实验方法探究钢筋混凝土梁在钢筋锈蚀的情况下的弯曲疲劳性能以及寿命预测，具有如下意义：1.为建筑结构的健康评估和维护提供重要的实验参考数据；2.为建筑结构健康监测与评估提供科学依据和技术支持。

五、参考文献1. Yuan, Y., Leung, C. K. Y., Zhang, H., & Guo, Y. (2019). Fatigue damage accumulation and life prediction of corroded reinforced concrete beams under forced vibration. Construction and BuildingMaterials, 197, 572-583.2. Zhang, Y., Liu, Y., Sun, H., & Zhang, Y. (2020). Experimental study on bending fatigue performance of corroded reinforced concrete beams. Construction and Building Materials, 241, 117892.3. Ombres, L., Pedro, A. M., & Silvestre, N. (2018). Experimental and numerical study on the fatigue behavior of corroded reinforced concrete beams. Engineering Structures, 168, 32-43.。

钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中最常用的结构形式之一，而梁是钢筋混凝土结构中最重要的承载构件之一。

因此，对钢筋混凝土梁的抗弯性能进行研究具有重要的实际意义。

二、研究目的本文旨在通过试验研究，探究钢筋混凝土梁的抗弯性能，为工程实践提供可靠的理论依据。

三、试验材料1. 混凝土：采用普通混凝土，强度等级为C30；2. 钢筋：采用HRB335级别的普通钢筋。

四、试验方案1. 样品制备：制备三根长度分别为1200mm、1000mm、800mm的钢筋混凝土梁；2. 试验设备：采用万能试验机进行试验；3. 试验方法：按照国家标准《建筑混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002进行抗弯试验；4. 试验参数：记录试验前后的梁的长度、宽度、高度及断面形状，以及试验时的荷载和挠度数据。

五、试验结果与分析1. 抗弯强度：根据试验结果计算出每根梁的抗弯强度，得到如下数据：梁长(mm) 抗弯强度(N/mm^2)1200 25.61000 29.3800 31.42. 断裂形态：通过观察试验后梁的断裂形态，可以发现梁的断裂主要发生在梁的下部，呈现出拉伸破坏的特点。

3. 挠度变化：试验过程中记录了每根梁的挠度变化情况，可以发现随着荷载的增加，梁的挠度逐渐增大，直到梁发生破坏。

六、结论1. 钢筋混凝土梁的抗弯强度随着梁长的减小而增大；2. 梁的断裂形态主要表现为拉伸破坏；3. 梁在受到荷载时会出现挠度变化，随着荷载的增加而逐渐增大。

七、建议1. 在工程实践中，应根据具体情况合理设计钢筋混凝土梁的长度，以充分发挥其抗弯强度；2. 在施工过程中，应注意保证梁的质量，避免出现质量缺陷，从而影响梁的抗弯性能；3. 在设计和施工过程中应注意控制梁的挠度，以保证工程质量和安全性。

9年期锈蚀钢筋混凝土板试验研究及分析的开题报告一、研究背景钢筋混凝土结构中，钢筋是承担受力的主要筋杆，在钢筋与混凝土之间的黏结作用下，形成了一种复合材料体系，使其力学性质得到较大提升。

但钢筋在长期受潮、受浸的环境中易锈蚀，导致混凝土的损坏，严重影响结构的强度和耐久性。

本研究将分别在实验室和自然环境下，对9年期的锈蚀钢筋混凝土板进行试验研究和分析，旨在深入探究锈蚀对钢筋混凝土结构力学性质的影响，为相关工程设计提供科学依据，推广无锈蚀钢筋在工程中的应用。

二、研究内容及方法1. 研究内容（1）通过实验室试验，深入探究锈蚀对钢筋混凝土板横向抗弯强度的影响。

（2）借助电化学测试技术和表面形貌分析方法，分析钢筋在不同腐蚀等级下的腐蚀行为及混凝土表面的开裂情况。

（3）在实验室和自然环境下，对9年期的锈蚀钢筋混凝土板进行长期性能监测，并对其强度损失、裂缝扩展情况等进行分析。

2. 研究方法（1）实验室试验。

通过悬臂梁试验对不同腐蚀等级的钢筋混凝土板进行横向抗弯强度测试，探究锈蚀对结构抗弯强度的影响。

（2）电化学测试。

采用电化学荧光检测技术，对不同腐蚀等级的钢筋进行腐蚀行为测试。

同时，利用金相显微镜和扫描电镜等表面形貌分析技术对混凝土表面的开裂情况进行观察。

（3）实地监测。

在实验室和自然环境下，对9年期的锈蚀钢筋混凝土板进行长期性能监测，记录结构的强度损失、裂缝扩展情况等数据。

三、研究意义及预期结果本研究对探究钢筋混凝土结构在长期锈蚀环境下的性能表现、剩余寿命预估、减轻结构锈蚀损失，具有重要的理论和应用价值。

预期结果包括：（1）实验室试验结果可为钢筋混凝土结构的设计和维护提供科学依据。

（2）通过电化学测试和表面形貌分析，探究钢筋混凝土结构腐蚀和开裂行为，为相关行业提供技术指导。

（3）实地监测结果可提供钢筋混凝土结构长期性能测试的数据参考。

（4）通过研究锈蚀对钢筋混凝土结构力学性质的影响，可为相关行业设计提供更科学的锈蚀钢筋现象分析和结构维护建议。

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。

锈蚀钢筋混凝土梁粘贴钢板加固试验研究摘要：锈蚀钢筋混凝土梁加固技术已被认为是一种有效的结构加固技术，可有效提高梁的抗拉强度和抗压强度，延长梁的使用寿命，提高梁的安全性。

本研究以锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象，基于实验室的试验，详细研究了粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗拉强度和抗压强度，并根据实验数据比较了不同粘贴钢板加固条件下锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能，探讨了粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的有效性。

第一章综述了当前关于粘贴钢板加固技术的研究现状，介绍了加固技术的相关原理，并着重介绍了粘贴钢板加固技术的概念、应用领域和组成部分。

第二章介绍了粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的试验设计，包括试验材料、试验结构和试验过程，并介绍了采用粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁抗拉强度和抗压强度的检测方法。

第三章分析了试验结果，并得出结论。

根据试验结果，粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗拉强度和抗压强度均大大提高，而且随着粘贴钢板加固条件的变化，粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能不同程度的改善。

第四章总结了本研究的结果。

综合材料学、力学和实验室测试研究表明，粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁可有效提高梁的抗拉强度和抗压强度，延长梁的使用寿命，提高梁的安全性。

最后，本文指出了未来研究的重点方向：建立更加精确的力学模型，优化粘贴钢板加固的结构；实施更多的实地粘贴钢板加固试验，进一步完善对粘贴钢板加固技术的研究。

关键词：粘贴钢板；锈蚀；钢筋混凝土梁；受力性能中文摘要锈蚀钢筋混凝土梁加固技术已经被公认为是一种有效的结构加固技术，可以有效地提高梁构件的抗拉强度和抗压强度，延长梁的使用寿命，提高梁的安全性。

本研究根据实验室的试验，对粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能进行了详细研究，并比较了不同粘贴钢板加固条件下锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能。

研究表明，粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁可有效提高梁的抗拉强度和抗压强度，延长梁的使用寿命，提高梁的安全性。

钢筋混凝土梁内部钢筋锈蚀程度检测研究钢筋混凝土梁是建筑结构中不可或缺的重要构件，但是在使用过程中，钢筋内部容易受到腐蚀、锈蚀等损伤，这不仅会降低结构的安全性能，也会缩短梁的使用寿命。

因此，检测钢筋混凝土梁内部钢筋的锈蚀程度，对于确保建筑结构的安全是至关重要的。

一、检测原理钢筋混凝土梁内部钢筋锈蚀程度检测，通常采用无损检测方法，主要原理是利用电磁感应原理和磁学特性非破坏地测量梁内部钢筋锈蚀程度。

这种方法通过将一对相邻的探头放置在被测物体表面，通过检测磁场变化，进而分析钢筋表面的磁特性，来判断钢筋表面的状况。

二、检测步骤1.准备工作在进行检测前，首先对被检测的钢筋混凝土梁进行外观检验，观察是否存在明显的破损、裂缝等损伤。

另外，需要为检测仪器进行充电等工作，以确保它能够正常工作。

2.探头安装在进行钢筋混凝土梁内部钢筋锈蚀程度检测前，需要将探头按照一定的距离间隔固定在被测梁上。

具体的探头安装位置应根据钢筋混凝土梁的实际情况进行测量，以确保能够全面检测到钢筋内部的情况。

3.检测操作安装好探头后，需要进行检测操作。

通常通过使用一个移动式传感器来扫描钢筋混凝土梁的表面，将数据传输到电脑上，运用特定的软件进行数据分析，从而得到钢筋内表面的状况。

具体的检测操作需要选择合适的检测参数，并按照一定的扫描速度和精度进行操作。

4.数据分析通过检测操作得到的数据会在电脑上进行分析，此时需要专业人员以经验和技术为基础，对数据进行准确且全面的分析。

分析后，可以得到钢筋表面的磁特性图像、图表等一系列的数据报告，这些报告可以为后续的检测和修复提供重要的依据。

三、总结钢筋混凝土梁内部钢筋锈蚀程度检测，是确保建筑安全的重要一环，也是质量控制的重要手段。

虽然检测过程需要专业人员进行精确操作，但只有弥补梁内部钢筋缺陷，结构才能更具安全性和稳定性，这对于人们生命财产的保护至关重要。

锈蚀HRB500钢筋混凝土板抗弯性能试验研究作者：方亮周云易督航来源：《湖南大学学报·自然科学版》2020年第11期摘要：采用通电方式对配置HRB500级钢筋和普通钢筋的混凝土板进行加速锈蚀，并对锈蚀钢筋混凝土板进行抗弯承载力试验研究. 对比分析了不同锈蚀程度下钢筋混凝土板的破坏形态、抗弯承载能力、荷载-挠度曲线. 同时，通过试验研究了锈蚀钢筋受拉性能和黏结性能随锈蚀程度不同的变化规律. 考虑板内不同锈蚀程度的钢筋可能发生受拉屈服或黏结滑移破坏，提出锈蚀钢筋混凝土板抗弯承载力计算方法. 经过对比分析，试验结果与计算模型吻合良好，锈蚀板抗弯承载力计算值与试验值之比的平均值为1.019，标准差为0.081.关键词：HRB500级钢筋;锈蚀;钢筋混凝土板;抗弯承载力中图分类号：TU375.2 文献标志码：AExperimental Study on Flexural Behavior of CorrodedReinforced Concrete Slabs with HRB500 BarsFANG Liang1，2，ZHOU Yun1†，YI Duhang3（1. College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China;2. Engineering College，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China;3. School of Civil Engineering ，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China）Abstract：The reinforced concrete slabs using HRB500 rebar and ordinary steel rebar were corroded by artificial accelerated method， and four-point bending test was applied on these corroded slabs. The failure modes， flexural capacity， load-deflection curves of the slabs were analyzed by comparing test specimens under different corrosion degree. This study further investigated the relationship between corrosion ratio and deterioration of tensile capacity and bond behavior of corroded steel. Considering the occurrence of reinforcement yielding and bond-slip due to different corrosion degree， a calculation method of flexural bearing capacity of corroded reinforced concrete slab was proposed. A good agreement between calculated values and tested results of the corroded reinforced concrete slab was achieved. The average ratio of calculated values to test results was1.019， and the standard deviation was 0.081.Key words：HRB500 bars;corrosion;reinforced concrete slab;flexural bearing capacity鋼筋混凝土结构中运用强度高、性能好的钢筋，既能提高构件受力性能、改善其使用功能，又方便拓展结构设计方法，还可以节省材料，具有十分明显的经济效益. 20世纪80年代起国外普遍采用设计强度400 MPa以上的高强钢筋;欧美国家、日本等20世纪90年代以来对设计强度达500 MPa的钢筋进行了大面积的推广应用[1]. Apostolopoulos等[2-3]研究了锈蚀对S500级钢筋疲劳性能的影响. Sumpter 等[4-5]通过对比试验研究了配置高强钢筋和普通钢筋的混凝土梁，认为使用高强钢筋可提高抗剪承载力. 我国对高强度钢筋的研发和应用起步稍晚，但随着我国建筑用钢筋体系不断完善，HRB500级系列高强钢筋已进入规范，并制定了“加快淘汰335 MPa、优先使用400 MPa，积极推广500 MPa螺纹钢筋”的技术路线[6]，因此全国各研究机构和高校进行了大量试验研究. 沈宇[7]、徐风波[8]、李琼[9]分别通过试验对配置HRB500级钢筋的混凝土梁的抗弯承载力、正常使用开裂和挠度问题进行了研究. 张艇[10]对HRB500级钢筋混凝土简支梁和连续梁的受弯及受剪性能进行了试验研究. 江涛[11]对配置HRB500级钢筋的混凝土框架结构进行了静力试验研究. 于秋波[12]通过试验研究了配置HRB500级钢筋的部分预应力混凝土梁的受力特点和破坏形态. 王铁成等[13-14]研究了高强钢筋混凝土构件在静力荷载作用下的抗弯、抗剪性能和低周往复荷载作用下的抗震性能. 丰见政[15]对比研究了配置HRB500级钢筋混凝土梁常温下和高温后的力学性能. 金伟良等[16]对锈蚀HRB500级钢筋混凝土构件的受力性能进行了试验研究. 总结来看，因钢筋锈蚀引起的混凝土结构耐久性问题研究周期长、试验离散性较大，因此目前针对配置HRB500级钢筋的混凝土构件耐久性问题研究较少[17]. 另外，结合市场调查和工程实际情况发现，HRB500级系列钢筋仅在沿海较发达地区使用较多，中部地区普及程度仍然较低. 本次试验通过对加速锈蚀后的钢筋混凝土足尺板进行静力抗弯试验，结合同等条件下混凝土内锈蚀钢筋的黏结强度和抗拉强度，对比分析锈蚀对配置HRB500级钢筋混凝土板抗弯性能的影响，为高强钢筋混凝土构件耐久性设计以及高强钢筋在工程中进一步推广应用提供更多数据支持和研究依据.1 试验设计1.1 试件设计制作为了研究锈蚀钢筋混凝土板的受弯性能，设计制作了16块钢筋混凝土足尺板. 板长2 300 mm，计算跨度2 100 mm，截面b×h=700 mm×100 mm. 足尺板试件根据混凝土和钢筋强度等级不同分为4组，配置详见表1. 板内分布筋均采用HRB400级钢筋，直径6 mm. 试件纵筋伸出板端便于通电锈蚀时钢筋串联. 另外设计16块材料、配筋与足尺板一一对应的小板（如图1所示），与足尺板同期制作完成. 试件混凝土拌和采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，粗骨料为最大粒径30 mm的卵石，细骨料为普通河砂. 设计强度为C40的混凝土，配合比为：m水泥∶ m 砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.68 ∶ 0.47;设计强度为C50的混凝土，配合比为：m水泥∶m砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.23 ∶ 0.326，使用萘系减水剂. 足尺板与小板试件均在室内自然养护成型. 试件混凝土与钢筋强度标准值详见表 2、表3.1.2 试件通电锈蚀钢筋混凝土板加速锈蚀试验方案如图2所示. 为使足尺板和小板锈蚀环境和程度一致，每块足尺板和对应小板的纵筋串联，接入直流电源正极（足尺板横向分布钢筋做绝缘和防锈处理）;不锈钢棒接入直流电源负极. 试件表面覆盖吸水海绵，通过喷洒淡盐水保证电化学反应持续进行. 本次试验采用24 V外接直流电源，通过调节回路中可变电阻，改变回路电流大小，保持腐蚀电流密度基本恒定在（0.1±0.02） mA/cm2. 锈蚀过程中，定时记录锈蚀回路的电流值，累计试件总通电量，推算钢筋的锈蚀程度，并根据量测结果确定锈蚀时长，确保达到预计锈蚀率. 试验设计钢筋锈蚀程度分为4个等级：0%、5%、10%和15%. 足尺板S1-1H和小板X1-1H 因通电时长超出预计，钢筋锈蚀程度以实际测量值为准.1.3 试验方案足尺板静力抗弯试验、钢筋混凝土拉拔试验和钢筋拉伸试验均在湖南农业大学土木工程实验室进行.足尺板静力抗弯承载力试验采用四点加载方式（如图3所示）. 加载制度依据《混凝土结构试验标准方法》（GB 50152—2012）分级加载. 试件测点布置情况如图3所示：板底跨中和1/3跨段处贴混凝土应变片（S1～S6），板侧贴混凝土应变片（S7～S9）测应变;板底跨中和两个1/3跨段边缘处设置位移计（D2～D4和D6～D8），支座中点处板顶设千分表（D1，D5）测位移. 为尽量避免足尺板在加载过程中发生扭转，用2对长度800 mm的条形钢支座作为四点加载时的支撑，板与支座盖板间的缝隙用水泥净浆填满. 小板完成锈蚀后，按图1（b）所示切割线，将小板切割成5个试块. 1号、2号块破型取出锈蚀钢筋用于单向拉伸试验;3～5号块用于钢筋混凝土的黏结性能测试.钢筋单向拉伸试验使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，依据《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900—2012）进行.锈蚀钢筋混凝土的黏结性能测试采用半梁式拉拔试验方法进行. 加载方案及试验情况详见图4，通过在拉拔装置中加设钢辊支，模拟实际受弯构件中纵筋偏心受拉的情况. 为防止钢辊支与试件接触位置过早出现局压破坏，加垫硬质橡胶条. 使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，加载方案采用位移控制，加载速率0.5 mm/min，在试件自由端架设位移计. 试验过程中记录钢筋受到的拉力N，以及试件自由端钢筋与混凝土的位移.2 锈蝕钢筋受力性能2.1 钢筋锈蚀情况钢筋的锈蚀程度均用锈蚀率衡量. 将试件破型取出锈蚀钢筋并进行酸洗和打磨除锈，测量钢筋长度和质量，根据式（1）计算锈蚀率.式中：η为钢筋的锈蚀率，%;m0为钢筋锈蚀前质量，g，按钢筋长度乘以标准线密度计算获得;m为锈蚀钢筋除锈后质量，g.混凝土内的钢筋往往出现不均匀锈蚀，同一根钢筋远离保护层一侧锈蚀情况较轻，靠近保护层的一侧锈蚀较严重（如图5所示）.2.2 钢筋拉伸试验结果锈蚀钢筋拉伸断裂往往在截面削弱严重的坑蚀位置，且钢筋锈蚀越严重，破坏时越突然，颈缩现象越不明显（如图6所示）. 对比不同锈蚀率钢筋的荷载-位移曲线（如图7所示），可发现屈服平台随锈蚀率增大而逐渐缩短.钢筋拉伸试验结果详见表4. 对比试验结果可知HRB500E级钢筋锈蚀后强度及变形性能的变化规律与HRB400级钢筋的基本一致. 钢筋屈服强度、极限强度和伸长率都随锈蚀率增加而明显下降（如图8～图10所示），锈蚀后钢筋强度可按回归公式（2）（3）计算.式中：fy，C、 fy，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋屈服强度，MPa;fu，C、 fu，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋极限强度，MPa;δy、δu分别为锈蚀钢筋屈服强度和极限强度的回归系数.2.3 拉拔试验结果锈损拉拔试件的锈胀裂缝主要在底部保护层处沿纵筋方向开展（如图11所示）. 试验结果详见表5. 破坏形式主要有：弯剪破坏、劈裂破坏、局压破坏和钢筋拉断（如图12所示）. 锈蚀率较低、锈胀裂缝较小时，试件出现类似受弯构件的弯剪裂缝. 在自由端附近的钢辊支处先出现沿正截面的竖向裂缝，向上发展后与纵向劈裂裂缝连通（如图12（a）所示）. 锈蚀率较高、锈胀裂缝较宽时，试件出现劈裂破坏，劈裂面混凝土保留较清晰的钢筋肋痕迹，肋间有少量挤压破碎的混凝土粉末（如图12（b）所示）. 混凝土强度等级C40的试件B1-2L5劈裂破坏时辊支附近混凝土局部压碎（如图12（c）所示）. 钢筋强度等级HRB400的试件B2-1L3钢筋拉断（如图12（d）所示）. 可知，当锈蚀率较小时，试件可能出现混凝土受压或钢筋受拉破坏. 试件B1-1H4、B1-1H5因锈胀裂缝过宽而损坏.1 试验设计1.1 试件设计制作为了研究锈蚀钢筋混凝土板的受弯性能，设计制作了16块钢筋混凝土足尺板. 板长2 300 mm，计算跨度2 100 mm，截面b×h=700 mm×100 mm. 足尺板试件根据混凝土和钢筋强度等级不同分为4组，配置详见表1. 板内分布筋均采用HRB400级钢筋，直径6 mm. 试件纵筋伸出板端便于通电锈蚀时钢筋串联. 另外设计16块材料、配筋与足尺板一一对应的小板（如图1所示），与足尺板同期制作完成. 试件混凝土拌和采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，粗骨料为最大粒径30 mm的卵石，细骨料为普通河砂. 设计强度为C40的混凝土，配合比为：m水泥∶ m 砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.68 ∶ 0.47;设计强度为C50的混凝土，配合比为：m水泥∶m砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.23 ∶ 0.326，使用萘系减水剂. 足尺板与小板试件均在室内自然养护成型. 试件混凝土与钢筋强度标准值详见表 2、表3.1.2 试件通电锈蚀钢筋混凝土板加速锈蚀试验方案如图2所示. 为使足尺板和小板锈蚀环境和程度一致，每块足尺板和对应小板的纵筋串联，接入直流电源正极（足尺板横向分布钢筋做绝缘和防锈处理）;不锈钢棒接入直流电源负极. 试件表面覆盖吸水海绵，通过喷洒淡盐水保证电化学反应持续进行. 本次试验采用24 V外接直流电源，通过调节回路中可变电阻，改变回路电流大小，保持腐蚀电流密度基本恒定在（0.1±0.02） mA/cm2. 锈蚀过程中，定时记录锈蚀回路的电流值，累计试件总通电量，推算钢筋的锈蚀程度，并根据量测结果确定锈蚀时长，确保达到预计锈蚀率. 试验设计钢筋锈蚀程度分为4个等级：0%、5%、10%和15%. 足尺板S1-1H和小板X1-1H 因通电时长超出预计，钢筋锈蚀程度以实际测量值为准.1.3 试验方案足尺板静力抗弯试验、钢筋混凝土拉拔试验和钢筋拉伸试验均在湖南农业大学土木工程实验室进行.足尺板静力抗弯承载力试验采用四点加载方式（如图3所示）. 加载制度依据《混凝土结构试验标准方法》（GB 50152—2012）分级加载. 试件测点布置情况如图3所示：板底跨中和1/3跨段处贴混凝土应变片（S1～S6），板侧贴混凝土应变片（S7～S9）测应变;板底跨中和两个1/3跨段边缘处设置位移计（D2～D4和D6～D8），支座中点处板顶设千分表（D1，D5）测位移. 为尽量避免足尺板在加载过程中发生扭转，用2对长度800 mm的条形钢支座作为四点加载时的支撑，板与支座盖板间的缝隙用水泥净浆填满. 小板完成锈蚀后，按图1（b）所示切割线，将小板切割成5个试块. 1号、2号块破型取出锈蚀钢筋用于单向拉伸试验;3～5号块用于钢筋混凝土的黏结性能测试.钢筋单向拉伸试验使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，依据《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900—2012）进行.銹蚀钢筋混凝土的黏结性能测试采用半梁式拉拔试验方法进行. 加载方案及试验情况详见图4，通过在拉拔装置中加设钢辊支，模拟实际受弯构件中纵筋偏心受拉的情况. 为防止钢辊支与试件接触位置过早出现局压破坏，加垫硬质橡胶条. 使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，加载方案采用位移控制，加载速率0.5 mm/min，在试件自由端架设位移计. 试验过程中记录钢筋受到的拉力N，以及试件自由端钢筋与混凝土的位移.2 锈蚀钢筋受力性能2.1 钢筋锈蚀情况钢筋的锈蚀程度均用锈蚀率衡量. 将试件破型取出锈蚀钢筋并进行酸洗和打磨除锈，测量钢筋长度和质量，根据式（1）计算锈蚀率.式中：η为钢筋的锈蚀率，%;m0为钢筋锈蚀前质量，g，按钢筋长度乘以标准线密度计算获得;m为锈蚀钢筋除锈后质量，g.混凝土内的钢筋往往出现不均匀锈蚀，同一根钢筋远离保护层一侧锈蚀情况较轻，靠近保护层的一侧锈蚀较严重（如图5所示）.2.2 钢筋拉伸试验结果锈蚀钢筋拉伸断裂往往在截面削弱严重的坑蚀位置，且钢筋锈蚀越严重，破坏时越突然，颈缩现象越不明显（如图6所示）. 对比不同锈蚀率钢筋的荷载-位移曲线（如图7所示），可发现屈服平台随锈蚀率增大而逐渐缩短.钢筋拉伸试验结果详见表4. 对比试验结果可知HRB500E级钢筋锈蚀后强度及变形性能的变化规律与HRB400级钢筋的基本一致. 钢筋屈服强度、极限强度和伸长率都随锈蚀率增加而明显下降（如图8～图10所示），锈蚀后钢筋强度可按回归公式（2）（3）计算.式中：fy，C、 fy，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋屈服强度，MPa;fu，C、 fu，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋极限强度，MPa;δy、δu分别为锈蚀钢筋屈服强度和极限强度的回归系数.2.3 拉拔试验结果锈损拉拔试件的锈胀裂缝主要在底部保护层处沿纵筋方向开展（如图11所示）. 试验结果详见表5. 破坏形式主要有：弯剪破坏、劈裂破坏、局压破坏和钢筋拉断（如图12所示）. 锈蚀率较低、锈胀裂缝较小时，试件出现类似受弯构件的弯剪裂缝. 在自由端附近的钢辊支处先出现沿正截面的竖向裂缝，向上发展后与纵向劈裂裂缝连通（如图12（a）所示）. 锈蚀率较高、锈胀裂缝较宽时，试件出现劈裂破坏，劈裂面混凝土保留较清晰的钢筋肋痕迹，肋间有少量挤压破碎的混凝土粉末（如图12（b）所示）. 混凝土强度等级C40的试件B1-2L5劈裂破坏时辊支附近混凝土局部压碎（如图12（c）所示）. 钢筋强度等级HRB400的试件B2-1L3钢筋拉断（如图12（d）所示）. 可知，当锈蚀率较小时，试件可能出现混凝土受压或钢筋受拉破坏. 试件B1-1H4、B1-1H5因锈胀裂缝过宽而损坏.1 试验设计1.1 试件设计制作为了研究锈蚀钢筋混凝土板的受弯性能，设计制作了16块钢筋混凝土足尺板. 板长2 300 mm，计算跨度2 100 mm，截面b×h=700 mm×100 mm. 足尺板试件根据混凝土和钢筋强度等级不同分为4组，配置详见表1. 板内分布筋均采用HRB400级钢筋，直径6 mm. 试件纵筋伸出板端便于通电锈蚀时钢筋串联. 另外设计16块材料、配筋与足尺板一一对应的小板（如图1所示），与足尺板同期制作完成. 试件混凝土拌和采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，粗骨料为最大粒径30 mm的卵石，细骨料为普通河砂. 设计强度为C40的混凝土，配合比为：m水泥∶ m 砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.68 ∶ 0.47;设计强度为C50的混凝土，配合比为：m水泥∶m砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.23 ∶ 0.326，使用萘系减水剂. 足尺板与小板试件均在室内自然养护成型. 试件混凝土与钢筋强度标准值详见表 2、表3.1.2 试件通电锈蚀钢筋混凝土板加速锈蚀试验方案如图2所示. 为使足尺板和小板锈蚀环境和程度一致，每块足尺板和对应小板的纵筋串联，接入直流电源正极（足尺板横向分布钢筋做绝缘和防锈处理）;不锈钢棒接入直流电源负极. 试件表面覆盖吸水海绵，通过喷洒淡盐水保证电化学反应持续进行. 本次试验采用24 V外接直流电源，通过调节回路中可变电阻，改变回路电流大小，保持腐蚀电流密度基本恒定在（0.1±0.02） mA/cm2. 锈蚀过程中，定时记录锈蚀回路的电流值，累计试件总通电量，推算钢筋的锈蚀程度，并根据量测结果确定锈蚀时长，确保达到预计锈蚀率. 试验设计钢筋锈蚀程度分为4个等级：0%、5%、10%和15%. 足尺板S1-1H和小板X1-1H 因通电时长超出预计，钢筋锈蚀程度以实际测量值为准.1.3 试验方案足尺板静力抗弯试验、钢筋混凝土拉拔试验和钢筋拉伸试验均在湖南农业大学土木工程实验室进行.足尺板静力抗弯承载力试验采用四点加载方式（如图3所示）. 加载制度依据《混凝土结构试验标准方法》（GB 50152—2012）分级加载. 试件测点布置情况如图3所示：板底跨中和1/3跨段处贴混凝土应变片（S1～S6），板侧贴混凝土应变片（S7～S9）测应变;板底跨中和两个1/3跨段边缘处设置位移计（D2～D4和D6～D8），支座中点处板顶设千分表（D1，D5）测位移. 为尽量避免足尺板在加载过程中发生扭转，用2对长度800 mm的条形钢支座作为四点加载时的支撑，板与支座盖板间的缝隙用水泥净浆填满. 小板完成锈蚀后，按图1（b）所示切割线，将小板切割成5个试块. 1号、2号块破型取出锈蚀钢筋用于单向拉伸试验;3～5号块用于钢筋混凝土的黏结性能测试.钢筋单向拉伸试验使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，依据《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900—2012）进行.锈蚀钢筋混凝土的黏结性能测试采用半梁式拉拔试验方法进行. 加载方案及试验情况详见图4，通过在拉拔装置中加设钢辊支，模拟实际受弯构件中纵筋偏心受拉的情况. 为防止钢辊支与试件接触位置过早出现局压破坏，加垫硬质橡胶条. 使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，加载方案采用位移控制，加载速率0.5 mm/min，在试件自由端架设位移计. 试验过程中记录钢筋受到的拉力N，以及试件自由端钢筋与混凝土的位移.2 锈蚀钢筋受力性能2.1 钢筋锈蚀情况钢筋的锈蚀程度均用锈蚀率衡量. 将试件破型取出锈蚀钢筋并进行酸洗和打磨除锈，测量钢筋长度和质量，根据式（1）计算锈蚀率.式中：η为钢筋的锈蚀率，%;m0为钢筋锈蚀前质量，g，按钢筋长度乘以标准线密度计算获得;m为锈蚀钢筋除锈后质量，g.混凝土内的钢筋往往出现不均匀锈蚀，同一根钢筋远离保护层一侧锈蚀情况较轻，靠近保护层的一侧锈蚀较严重（如图5所示）.2.2 钢筋拉伸试验结果锈蚀钢筋拉伸断裂往往在截面削弱严重的坑蚀位置，且钢筋锈蚀越严重，破坏时越突然，颈缩现象越不明显（如图6所示）. 对比不同锈蚀率钢筋的荷载-位移曲线（如图7所示），可发现屈服平台随锈蚀率增大而逐渐缩短.钢筋拉伸试验结果详见表4. 对比试验结果可知HRB500E级钢筋锈蚀后强度及变形性能的变化规律与HRB400级钢筋的基本一致. 钢筋屈服强度、极限强度和伸长率都随锈蚀率增加而明显下降（如图8～图10所示），锈蚀后钢筋强度可按回归公式（2）（3）计算.式中：fy，C、 fy，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋屈服强度，MPa;fu，C、 fu，N分别为未锈蚀和锈蚀后钢筋极限强度，MPa;δy、δu分别为锈蚀钢筋屈服强度和极限强度的回归系数.2.3 拉拔试验结果锈损拉拔试件的锈胀裂缝主要在底部保护层处沿纵筋方向开展（如图11所示）. 试验结果详见表5. 破坏形式主要有：弯剪破坏、劈裂破坏、局压破坏和钢筋拉断（如图12所示）. 锈蚀率较低、锈胀裂缝较小时，试件出现类似受弯构件的弯剪裂缝. 在自由端附近的钢辊支处先出现沿正截面的豎向裂缝，向上发展后与纵向劈裂裂缝连通（如图12（a）所示）. 锈蚀率较高、锈胀裂缝较宽时，试件出现劈裂破坏，劈裂面混凝土保留较清晰的钢筋肋痕迹，肋间有少量挤压破碎的混凝土粉末（如图12（b）所示）. 混凝土强度等级C40的试件B1-2L5劈裂破坏时辊支附近混凝土局部压碎（如图12（c）所示）. 钢筋强度等级HRB400的试件B2-1L3钢筋拉断（如图12（d）所示）. 可知，当锈蚀率较小时，试件可能出现混凝土受压或钢筋受拉破坏. 试件B1-1H4、B1-1H5因锈胀裂缝过宽而损坏.1 试验设计1.1 试件设计制作为了研究锈蚀钢筋混凝土板的受弯性能，设计制作了16块钢筋混凝土足尺板. 板长2 300 mm，计算跨度2 100 mm，截面b×h=700 mm×100 mm. 足尺板试件根据混凝土和钢筋强度等级不同分为4组，配置详见表1. 板内分布筋均采用HRB400级钢筋，直径6 mm. 试件纵筋伸出板端便于通电锈蚀时钢筋串联. 另外设计16块材料、配筋与足尺板一一对应的小板（如图1所示），与足尺板同期制作完成. 试件混凝土拌和采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，粗骨料为最大粒径30 mm的卵石，细骨料为普通河砂. 设计强度为C40的混凝土，配合比为：m水泥∶ m 砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.68 ∶ 0.47;设计强度为C50的混凝土，配合比为：m水泥∶m砂∶ m石∶ m水=1 ∶ 1.49 ∶ 2.23 ∶ 0.326，使用萘系减水剂. 足尺板与小板试件均在室内自然养护成型. 试件混凝土与钢筋强度标准值详见表 2、表3.1.2 试件通电锈蚀钢筋混凝土板加速锈蚀试验方案如图2所示. 为使足尺板和小板锈蚀环境和程度一致，每块足尺板和对应小板的纵筋串联，接入直流电源正极（足尺板横向分布钢筋做绝缘和防锈处理）;不锈钢棒接入直流电源负极. 试件表面覆盖吸水海绵，通过喷洒淡盐水保证电化学反应持续进行. 本次试验采用24 V外接直流电源，通过调节回路中可变电阻，改变回路电流大小，保持腐蚀电流密度基本恒定在（0.1±0.02） mA/cm2. 锈蚀过程中，定时记录锈蚀回路的电流值，累计试件总通电量，推算钢筋的锈蚀程度，并根据量测结果确定锈蚀时长，确保达到预计锈蚀率. 试验设计钢筋锈蚀程度分为4个等级：0%、5%、10%和15%. 足尺板S1-1H和小板X1-1H 因通电时长超出预计，钢筋锈蚀程度以实际测量值为准.1.3 试验方案足尺板静力抗弯试验、钢筋混凝土拉拔试验和钢筋拉伸试验均在湖南农业大学土木工程实验室进行.足尺板静力抗弯承载力试验采用四点加载方式（如图3所示）. 加载制度依据《混凝土结构试验标准方法》（GB 50152—2012）分级加载. 试件测点布置情况如图3所示：板底跨中和1/3跨段处贴混凝土应变片（S1～S6），板侧贴混凝土应变片（S7～S9）测应变;板底跨中和两个1/3跨段边缘处设置位移计（D2～D4和D6～D8），支座中点处板顶设千分表（D1，D5）测位移. 为尽量避免足尺板在加载过程中发生扭转，用2对长度800 mm的条形钢支座作为四点加载时的支撑，板与支座盖板间的缝隙用水泥净浆填满. 小板完成锈蚀后，按圖1（b）所示切割线，将小板切割成5个试块. 1号、2号块破型取出锈蚀钢筋用于单向拉伸试验;3～5号块用于钢筋混凝土的黏结性能测试.钢筋单向拉伸试验使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，依据《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900—2012）进行.锈蚀钢筋混凝土的黏结性能测试采用半梁式拉拔试验方法进行. 加载方案及试验情况详见图4，通过在拉拔装置中加设钢辊支，模拟实际受弯构件中纵筋偏心受拉的情况. 为防止钢辊支与试件接触位置过早出现局压破坏，加垫硬质橡胶条. 使用WAW-600D电液伺服万能试验机加载，加载方案采用位移控制，加载速率0.5 mm/min，在试件自由端架设位移计. 试验过程中记录钢筋受到的拉力N，以及试件自由端钢筋与混凝土的位移.2 锈蚀钢筋受力性能2.1 钢筋锈蚀情况钢筋的锈蚀程度均用锈蚀率衡量. 将试件破型取出锈蚀钢筋并进行酸洗和打磨除锈，测量钢筋长度和质量，根据式（1）计算锈蚀率.式中：η为钢筋的锈蚀率，%;m0为钢筋锈蚀前质量，g，按钢筋长度乘以标准线密度计算获得;m为锈蚀钢筋除锈后质量，g.混凝土内的钢筋往往出现不均匀锈蚀，同一根钢筋远离保护层一侧锈蚀情况较轻，靠近保护层的一侧锈蚀较严重（如图5所示）.。