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钢筋锈蚀会导致钢筋与混凝土间的粘结性能发生退化,会影响结构整体的服役性能。因此,锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能是混凝土结构耐久性的重要研究内容之一。然而,普通混凝土结构和再生混凝土结构粘结性能的差异,以及考虑不同因素和试验方法对其粘结性能的影响机理等方面目前仍缺乏系统的研究。本文通过拔出试验和梁式试验方法,对锈蚀对普通及再生混凝土试件的粘结性能的影响、普通及再生混凝土粘结性能退化规律、与位置有关的普通和再生混凝土粘结滑移本构关系等问题进行深入的研究,为未来再生混凝土在实际工程中的应用提供有力的指导。本文的主要研究内容如下:
(1)通过电化学方法,得到不同钢筋锈蚀率的普通及再生混凝土的拔出试件,并采用拔出试验方法,对比分析了钢筋锈蚀对两种混凝土试件粘结性能的影响。包括两种混凝土试件极限粘结强度的退化规律和裂缝开展的差别。结果表明,对于无箍筋试件,与普通混凝土相比,再生混凝土的极限粘结强度较小,但普通和再生混凝土相对极限粘结强度随钢筋锈蚀率变化的退化规律是一致的;对于有箍筋试件,混凝土自身特点的影响被极大的削弱。
(2)通过同样的电化学方法,得到不同钢筋锈蚀率的普通及再生混凝土的梁式试件,并采用梁式试验方法,对比分析了钢筋锈蚀对两种混凝土梁式试件粘结性能的影响,包括两种混凝土试件极限粘结强度的退化规律和裂缝开展的差别。并将试验成果与拔出试验成果进行了对比。结果表明,普通混凝土和再生混凝土梁式试件的极限粘结强度比拔出试件更大;两种混凝土试件的相对粘结极限强度随着钢筋锈蚀率增加均没有出现明显退化现象。
(3)本文通过钢筋开槽和内贴应变片的方法,研究了与位置有关的普通及再生混凝土与锈蚀钢筋间的粘结滑移关系。讨论了锈蚀和试验方法对普通及再生混凝土试件粘结应力分布、加载端滑移量和相对粘结刚度的影响,对比分析了两种混凝土试件钢筋应力分布、粘结应力分布和相对粘结刚度分布的差别。