【摘要】：建筑于跨海、海岸和臨海的鋼筋混凝土與預應力混凝土橋梁,由于環(huán)境介質中的氯離子或混凝土原材料中的氯離子侵入混凝土內部,達到一定濃度后破壞鋼筋的鈍化膜,引起鋼筋銹蝕,削減其有效截面。這些損傷將會導致鋼筋和混凝土宏觀性能和微觀結構的劣化,從而影響整個橋梁的承載能力和耐久性。本文通過氯鹽侵蝕混凝土高溫后力學性能的試驗研究揭示氯鹽侵蝕和高溫后混凝土、鋼筋和粘結滑移的力學本構關系。主要包括以下幾項工作:開展了關于氯鹽侵蝕混凝土高溫后材料力學性能的試驗研究。試驗采用兩種氯鹽侵蝕方法:干濕循環(huán)法和全浸泡法。干濕循環(huán)法共進行30個干濕循環(huán),全浸泡法采用雙面侵蝕,將三組試件分別浸泡于3.5%的Na Cl溶液中60d,180d及360d�；炷猎嚰治g完成后,在高溫爐中完成高溫試驗,恒溫溫度分別為200℃、400℃、600℃、800℃,待混凝土自然冷卻后靜置一周時間完成力學性能試驗揭示氯鹽侵蝕和高溫后混凝土的本構關系。研究表明,氯鹽侵蝕初期混凝土強度會小幅增強,混凝土強度隨溫度的升高而減小,兩者耦合作用下表現出不一樣的特性,耦合作用加速了混凝土力學性能的退化,并不是兩者因素的簡單疊加。開展了關于銹蝕鋼筋高溫后的力學性能的試驗研究。設計12根鋼筋為一組,鋼筋埋置于混凝土板中。板端鋼筋伸出50mm,根據電化學基本原理對鋼筋進行加速銹蝕,達到設計銹蝕率后,取出鋼筋進行高溫試驗,恒溫溫度為300℃、500℃、700℃。通過鋼筋質量損失率反映鋼筋的實際銹蝕情況。待高溫試驗后自然冷卻靜置一周,完成鋼筋拉伸試驗,建立鋼筋質量損失率與其高溫后的本構關系和強度折減系數關系模型。研究表明:銹蝕高溫后鋼筋變形-荷載關系曲線發(fā)生變化,隨銹蝕程度的逐漸增加,鋼筋屈服點降低且變得越來越不明顯,應力峰值降低且對應的應變減小。經歷高溫作用后,仍然出現明顯的屈服階段和強化階段,500℃以前鋼筋的屈服階段沒有明顯的變化,700℃時屈服點、極限強度下降明顯。開展了氯鹽侵蝕鋼筋混凝土高溫后中心拉拔的試驗研究。通過電化學加速銹蝕試驗,對不同銹蝕率(3%、6%、9%)的試件連接穩(wěn)流電源加速銹蝕,加速銹蝕時間分別為15、30、45d。同時設計對照組試驗,分別研究鋼筋直徑、混凝土保護層厚度、鋼筋形狀及有無箍筋對氯鹽侵蝕鋼筋混凝土高溫后粘結性能的影響。待試件銹蝕后進行高溫試驗,恒溫溫度分別為300℃、500℃、700℃,待自然冷卻靜置一周后進行中心拉拔試驗揭示氯鹽侵蝕及高溫后鋼筋與混凝土之間的粘結滑移本構。研究表明:在鋼筋銹蝕率較小時,粘結強度有所提高,隨著銹蝕程度加深,粘結強度退化明顯。隨著溫度的升高,粘結滑移曲線峰值下降,達極限粘結應力時的滑移量增大,曲線逐漸變得扁平。
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 唐瑞瑞;謝福娣;劉棟棟;;高溫后鋼筋與混凝土粘結性能研究[J];建筑結構;2013年S1期

2 張曉;閆濤;;氯離子腐蝕環(huán)境下混凝土力學性能研究[J];金陵科技學院學報;2012年01期

3 陳小平;王向東;李玉素;陳穎;米豐毅;;氯離子環(huán)境下混凝土鋼筋的銹蝕過程[J];腐蝕與防護;2011年03期

4 牛向陽;王全鳳;徐玉野;楊勇新;羅漪;胡玲;;高溫后HRB高強鋼筋粘結錨固性能的試驗研究[J];工業(yè)建筑;2010年09期

5 李蘭強;董士剛;王偉;胡融剛;杜榮歸;林昌健;王佳;;混凝土中鋼筋腐蝕早期過程宏觀腐蝕電池與微觀腐蝕電池相互作用[J];中國科學:技術科學;2010年09期

6 吳昊;陳禮剛;;高溫后鋼筋混凝土粘結性能試驗研究[J];工業(yè)建筑;2010年02期

7 楊建江;慈芳;魏曉輝;;高溫后鋼筋與混凝土的力學性能評述[J];建筑結構;2009年S2期

8 賈福萍;呂恒林;崔艷莉;渠艷艷;王永春;;不同冷卻方式對高溫后混凝土性能退化研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2009年01期

9 馬昆林;謝友均;龍廣成;;氯鹽環(huán)境下橋梁混凝土結構的腐蝕行為及破壞機理[J];建筑科學與工程學報;2008年03期

10 陳禮剛;王一鳴;;應力—溫度作用后鋼筋強度的試驗研究[J];青島理工大學學報;2008年04期

相關博士學位論文 前2條

1 何世欽;氯離子環(huán)境下鋼筋混凝土構件耐久性能試驗研究[D];大連理工大學;2004年

2 覃麗坤;高溫及凍融循環(huán)后混凝土多軸強度和變形試驗研究[D];大連理工大學;2003年

相關碩士學位論文 前3條

1 唐皓;鋼筋混凝土橋梁火災損傷與加固分析[D];湖北工業(yè)大學;2016年

2 陳娜;考慮海洋環(huán)境損傷的鋼筋混凝土梁抗火性能試驗研究[D];青島理工大學;2013年

3 王藝霖;鋼筋與混凝土粘結性能的若干問題研究[D];華中科技大學;2005年

，

本文編號：2519914