钢筋混凝土结构锈蚀开裂损伤机理及滞回性能研究
吴超
毕雨田
陶佳
安庆职业技术学院 建筑工程学院,安徽安庆 246001
摘要：为了分析钢筋混凝土结构在锈蚀开裂时的损伤机理和滞回性能,制备了保护层厚度为18 mm、24 mm、30 mm,纵筋直径为16～40mm的试件.在模拟氯化钠盐雾环境下,进行了腐蚀电位、电化学阻抗谱、锈蚀开裂损伤状态、滞回性能以及锈蚀开裂损伤机理试验.结果表明:在盐雾作用下,钢筋混凝土结构中的钢筋表面膜会遭到破坏,其腐蚀电位从初始的约-150 mV逐步上升,在部分时间点波动幅度高达100～200 mV,进而引发点蚀作用.这一现象所产生的锈蚀产物使得结构内部存在锈胀力,由此引发开裂现象.开裂方向以钢筋为中心,向四周呈现扩散型开裂趋势,且裂缝的宽度与钢筋混凝土结构的保护层厚度呈反比关系.临界锈裂时刻前,保护层厚度为18 mm、24 mm、30 mm的试件锈蚀率分别约为1.1％、1.6％、1.4％.临界锈裂后(30 h),其锈蚀率最终分别升至约1.53％、1.11％和1.09％.这表明,临界锈裂前保护层越厚锈蚀率越高;但临界锈裂后,因混凝土开裂为腐蚀介质提供了通道,所有试件锈蚀进程加快,而厚保护层试件因裂缝宽度较小限制了锈蚀发展,最终导致不同保护层厚度下的锈蚀率差值显著减小.在循环荷载作用下,钢筋直径从16 mm增加到40 mm时,试件开始产生明显位移的荷载值从约5 kN提高到15 kN,最大承受荷载从约25 kN提高到约45 kN,且钢筋混凝土结构的滞回性能表现出较强塑性形变,抗震性能较优.通过适当降低保护层厚度,可以有效降低钢筋混凝土的锈蚀开裂程度,增强其使用安全.
关键词：混凝土结构钢筋混凝土锈蚀开裂开裂损伤滞回性能损伤机理
分类号：TU398(建筑结构)
资助基金：安徽省高等学校科学研究项目(2022AH052607)
论文发表日期：2025-11-20
在线出版日期：2025-12-03（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 87-92,99 )
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