探究腐蚀对钢筋力学性能的影响.doc

探究腐蚀对钢筋力学性能的影响.doc探究腐蚀对钢筋力学性能的影响探究腐蚀对钢筋力学性能的影响摘耍:本文通过对腐蚀在钢筋强度和对箍筋的强度以及对钢筋应力分布的分析,从而对钢筋的力学性能进行分析,证明了其受到腐蚀的影响是很大的,然后总结了钢筋在腐蚀作用下所受应力的变化情况。同时还对无锈钢筋和被锈蚀的钢筋相比,表明具体的蚀坑深度和屈服所需要的载荷之间的指数关系。通过对这些问题进行分析,期望能对钢筋力学性能情况做出很好的判断。 关键词:腐蚀;钢筋;力学性能;影响中图分类号:TU392文献标识码:A引言钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性失效的主要原因之一。锈蚀钢筋的力学性能是混凝土结构耐久性评估,寿命预测的基础。目前,对静载和疲劳荷载作用下锈蚀钢筋的力学性能退化规律已有较多研究,并建立了相应的本构模烈、静力拉伸。试验结果表明,随着钢筋锈蚀的发生和发展,钢筋屈服强度和极限强度降低,延伸率减小,屈服平台缩短甚至消失。疲劳试验结果表明,不同锈蚀程度钢筋的应力幅值与疲劳寿命之间仍呈对数线性关系,但随锈蚀率的增大,锈蚀后钢筋的疲劳寿命按指数规律衰减,高应变率下锈蚀钢筋力学性能是冲击荷载作用下锈蚀钢筋混凝土结构性能评估的关键。通过不同应变率下锈蚀钢筋的拉伸试验,研究高应变率下锈蚀钢筋的力学性能。 一、钢筋的锈蚀情况分析 根据实际环境中对钢筋的锈蚀情况的研究以及理论上的锈蚀原理,钢筋的锈蚀情况一般都是先由一个锈蚀点出现腐蚀开始,再逐渐扩散发展的。钢筋在腐蚀的作用下,坑点周围的应力会在受力的情况下出现集中的现象,造成钢筋在受力能力方面的减弱。由此可见,钢筋力学性能减弱的最主要原因在于存在于其表面的腐蚀,他的宽度和深度都会影响到钢筋的力学性能。所以,进行腐蚀宽度和深度的研究,探讨他们对力学性能的影响就显得至关重耍,对于理论建设以及实际的应用都非常有价值。但是目前此类的研究还比较少,本文主要在理论的角度上针对腐蚀与钢筋在力学方面的表现之间的关系进行分析,研究钢筋应力在腐蚀影响下的实际变化规律,为进一步的锈蚀钢筋力学性能的研究和模拟实验的进行提供一定的理论基础和数据支持。采用专业的测试仪器对锈蚀的钢筋进行检测,在得到的电位图屮可以看出,钢筋表面的分布图存在着许多尖点,并且尖点位置的钢筋电位会出现明显的降低,这就说明该位置的钢筋表层有程度不同的锈腐蚀存在。 二、锈蚀钢筋的力学性能分析 不同锈蚀程度的钢筋,锈蚀形态不同,锈蚀率较小吋,锈蚀钢筋出现大量锈斑,由于锈斑的深度很浅可视为均匀锈蚀;锈蚀率较大吋,锈斑转变为锈坑,钢筋朝向构件表面的外侧面坑蚀较为严重,且锈坑的面积和深度有较大差异,锈蚀钢筋的力学性能变化主要是由钢筋截面积减少引起的,钢筋的屈服荷载和极限荷载取决于钢筋的最小剩余截面积,最大腐蚀深度是影响钢筋力学性能的主要因素,锈蚀钢筋的名义强度是基于未锈蚀钢筋的公称面积得出的。锈蚀钢筋强度的相对值是锈蚀钢筋的强度与未锈钢筋强度之比,随着锈蚀率的增大,屈服荷载,极限荷载呈现出相同的下降趋势,锈蚀对钢筋屈服强度,%% 图1锈蚀钢筋名义强度相对值与锈蚀率关系散点图 图1中,试件的变形随锈蚀率的增大逐渐减小,屈服台阶逐渐缩短,锈蚀率大十某一临界值时一,屈服台阶消失. 图2锈蚀钢筋荷载一变形曲线 图2中,伸长率和对值是锈蚀钢筋的极限伸长率与未锈钢筋的极限伸长率的比值。随着锈蚀程度的增加,伸长率出