銹蝕程度對(duì)鋼筋性能的影響

1、中文翻譯中文翻譯銹蝕程度對(duì)鋼筋性能的影響銹蝕程度對(duì)鋼筋性能的影響摘要本論文報(bào)告是一項(xiàng)評(píng)估鋼筋銹蝕程度對(duì)其力學(xué)性能的影響的研究成果。用鋼筋混凝土試樣中分離的一些6mm和12mm已經(jīng)銹蝕的鋼筋在拉力作用下進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，當(dāng)用實(shí)際截面面積計(jì)算時(shí)，鋼筋銹蝕的程度并不影響其抗拉強(qiáng)度。然而，即使用公稱直徑來計(jì)算，當(dāng)6mm和12mm的鋼筋的銹蝕程度分別為11%和24%時(shí)抗拉強(qiáng)度還是小于ASTMA615要求的600MPa。此外，銹蝕程度大于12%的

2、鋼筋會(huì)出現(xiàn)脆性破壞。1.引言鋼筋混凝土建筑有效使用壽命的減少主要是由于鋼筋的銹蝕，這引起全球建筑業(yè)的關(guān)注，修復(fù)和改造損壞的混凝土建筑耗費(fèi)了相當(dāng)多的資源。據(jù)估計(jì)在美國(guó)修復(fù)和改造高速公路需要200多億美元，在英國(guó)修復(fù)道路橋梁需要6億多英鎊。在其他國(guó)家修復(fù)和改造鋼筋混凝土建筑的花費(fèi)的記錄也不是很好，但毫無疑問，相當(dāng)大的資源無疑是分配給了恢復(fù)變壞的混凝土建筑的有效使用壽命上面。在正常情況下，混凝土保護(hù)鋼筋，密實(shí)的、相對(duì)不透水的混凝土結(jié)構(gòu)提供了物

3、理保護(hù)，而高堿度的孔隙溶液提供了化學(xué)保護(hù)。水泥里的堿性化合物，主要是鈣和部分碳酸鉀和鈉，構(gòu)成了高堿度(pH13.5)的孔隙溶液。在這種高pH值下，鋼筋在氧氣里可能是由于形成微觀γFe2O3薄膜而鈍化。Hime和Erlin提出鋼筋表面鈍化層可能有除了γFe2O3以外的合成物。根據(jù)記錄鋼筋混凝土的接觸面富含的石灰層為鋼筋提供了進(jìn)一步的保護(hù)。這被Leek和Poole證實(shí)，他們報(bào)告了接觸面層由被水化硅酸鈣(CSH)凝膠里的物質(zhì)分解的變厚度(51

4、5m)的氫氧鈣石[Ca(OH)2]自由聚合物組成。這一層由于侵蝕性離子的直接出入并作為增堿劑緩沖由于鋼筋銹蝕產(chǎn)物的水解所降低的pH值而被認(rèn)為保護(hù)了鋼筋的表面。據(jù)SagoeCrentsil和Glasser所說，Ca(OH)2和CSH凝膠形成緩沖對(duì)并且他們都易維持高PH值。鋼筋銹蝕是由于氯離子在鋼筋表面的擴(kuò)散或由于混凝土的碳化導(dǎo)致的。鋼筋銹蝕和混凝土的后續(xù)開裂相比較混凝土的碳化而言更應(yīng)歸結(jié)于氯離子在鋼筋表面的擴(kuò)散。氯化物分解鈍化層的許多機(jī)理

5、被提出，如薄膜的化學(xué)溶解薄膜底層接觸面上累積的金屬孔洞等，氧化鐵孔隙溶液接觸面的高濃度氯導(dǎo)致了局部酸化和斑蝕。Leek和Poole基于SEMEDS進(jìn)行了砂漿棱柱里鋼筋鈍化膜分解的研究，證實(shí)了氯離子的銹蝕是從破壞薄膜和金屬之間的結(jié)合開始。不論是什么原因，鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的銹蝕都會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂和后續(xù)承載力損失。鋼筋混凝土構(gòu)件因鋼筋銹蝕引起的承載力降低歸根結(jié)底是由于混凝土間粘結(jié)力降低的綜合效應(yīng)和或鋼筋的抗拉強(qiáng)度的降低。雖然一些資料可查鋼

6、筋銹蝕示。選取未銹的和銹蝕的鋼筋進(jìn)行拉伸試驗(yàn)以便于評(píng)估鋼筋銹蝕程度對(duì)抗拉性能的影響。3.結(jié)果與分析3.1銹蝕對(duì)鋼筋抗拉性能的影響圖2和3是為不同銹蝕程度的6毫米直徑鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線。這兩組鋼筋的抗拉強(qiáng)度幾乎一樣。然而銹蝕率為0.88%的鋼筋總伸長(zhǎng)值比銹蝕率為13.9%的鋼筋的大。表1總結(jié)了不同銹蝕程度的6mm直徑鋼筋的抗拉強(qiáng)度。這些數(shù)據(jù)表明，隨著鋼筋銹蝕程度提高鋼筋的有效承載能力會(huì)降低。由于鋼筋截面變小對(duì)凈抗拉強(qiáng)度有些許影響。圖4顯示