钢筋混凝土结构的电加速锈蚀技术研究

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锈蚀钢筋混凝土结构的研究中,所采用的电加速锈蚀技术不统一,且与自然锈蚀存在着差异。本文基于已有研究成果,选取有代表性的三种电加速锈蚀技术包括全浸入法、半浸入法和干湿交替法,对6块钢筋混凝土板中钢筋进行锈蚀,并针对锈胀裂缝开展及锈蚀钢筋表面特征进行了对比分析。试件施加恒电流锈蚀至预定程度后,测量表面锈胀裂缝形态及宽度,然后进行破型,取出其中钢筋,酸洗除锈。然后采用激光三维扫描技术,通过逆向工程建立其三维实体模型,并由此对不同截断长度的钢筋区段充分采样,计算区段内最大截面锈蚀率与平均锈蚀率的比值R,作为衡量其纵向锈蚀不均匀性的量化参数。另外,按所量取锈胀裂缝宽度,计算相应位置的钢筋局部区段平均锈损面积,以建立两者的相关关系模型。研究结果发现,锈蚀钢筋的纵向不均匀系数R值服从广义极值分布,且三种加速锈蚀条件下,其大小与钢筋锈蚀程度并不相关。随截断长度增大,R值逐步增大。钢筋直径对R值大小无显著影响,但直径小时,其离散程度显著偏高。半浸入法所获得锈蚀钢筋的R值整体最大,离散程度亦偏高,说明其不均匀性最大,干湿交替次之,全浸入法最小。保护层锈胀裂缝宽度随平均锈损截面积增大呈较好的线性关系。同等锈胀裂缝宽度下,半浸入法试件钢筋的锈蚀程度最低,说明其锈蚀产物氧化最充分,相对漏出最少,干湿交替法次之,全浸入法最高。由此,综合钢筋锈蚀不均匀性结果,半浸入法加速锈蚀更接近于自然锈蚀条件,干湿交替次之,全浸入法最差。
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