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CRC混凝土梁钢筋氯离子腐蚀及弯曲开裂性能研究

作　者: 陈雷
导　师: 朱涵
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 橡胶集料混凝土 氯离子腐蚀 锈蚀失重率 受弯试验 裂缝发展
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


橡胶集料混凝土(CRC)是一种把橡胶微粒作为水泥混凝土的组成材料配制而成的新型混凝土。由于橡胶的加入,使其具有低弹模、大变形、高阻尼、能量耗散多、抗氯离子腐蚀及较好的抗裂性等优点。本文首次研究了在氯离子电加速腐蚀环境下,橡胶集料混凝土梁中钢筋的锈蚀情况。对0.45和0.55两种水灰比,0 kg/m3、50kg/m3、100 kg/m3、150 kg/m3四种掺量的橡胶集料混凝土梁中钢筋的锈蚀情况进行对比试验,测量了在3.5%NaCl溶液中5d和10d两个时间段中钢筋的电位值、电路中串联电阻的电压值、钢筋锈蚀失重率和混凝土梁腐蚀后的初始裂缝宽度。试验结果表明,随着在混凝土中掺入橡胶集料量的增加明显使混凝土中钢筋的锈蚀情况减轻。本文对比进行了经过氯离子腐蚀的混凝土梁和没有经过氯离子腐蚀的8组一共24根混凝土梁的四点受弯试验,测量并记录了梁的挠度、下表面的应变和加载过程中裂缝开展的情况。并引入参数k1和k2,k1定义为相同配比下,混凝土梁开裂荷载值与立方体抗压强度值的比值,k2定义为相同配比下,混凝土梁破坏荷载值与立方体抗压强度值的比值,以此定量研究掺入橡胶集料对混凝土梁开裂荷载和破坏荷载的改善情况。试验结果表明,掺入越多的橡胶集料对提高钢筋混凝土梁的抗裂性是越有帮助的,并会使其受弯后裂缝发展越慢。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-16
  1.1 课题背景  7-9
  1.2 国内外研究与工程应用状况  9-11
  1.3 本课题的研究内容  11-12
    1.3.1 橡胶集料混凝土梁钢筋的氯离子加速腐蚀研究  11
    1.3.2 橡胶集料混凝土梁的弯曲开裂性能研究  11-12
  1.4 本文的研究意义  12-16
    1.4.1 橡胶集料混凝土梁钢筋的氯离子加速腐蚀研究意义  12-14
    1.4.2 橡胶集料混凝土梁的弯曲开裂性能研究意义  14-16
第二章 橡胶集料混凝土梁钢筋的氯离子加速腐蚀研究  16-43
  2.1 前言  16-20
    2.1.1 氯离子侵蚀导致混凝土中钢筋腐蚀的机理  16-17
    2.1.2 氯离子侵蚀导致混凝土结构的失效破坏过程  17-18
    2.1.3 半电池电位法的检测原理  18-19
    2.1.4 钢筋锈蚀判别参考标准  19-20
    2.1.5 本文采用的钢筋锈蚀判别标准  20
  2.2 试验原材料及仪器设备  20-23
    2.2.1 试验原材料  20-22
    2.2.2 仪器设备  22-23
  2.3 试验配合比设计  23-24
    2.3.1 橡胶集料的取代方法  23-24
    2.3.2 试验配合比  24
  2.4 试件的制作与养护  24-25
  2.5 试验方案设计  25-28
    2.5.1 通常的混凝土中钢筋加速腐蚀试验  25
    2.5.2 试验目的  25-26
    2.5.3 试验原理  26-27
    2.5.4 试验方案  27-28
  2.6 试验结果与数据分析  28-41
    2.6.1 腐蚀后梁的初始裂缝数据处理分析  28-33
    2.6.2 腐蚀后梁的锈蚀数据处理分析  33-38
    2.6.3 钢筋锈蚀失重率数据处理分析  38-41
  2.7 本章小结  41-43
第三章 橡胶集料混凝土梁的弯曲开裂性能试验研究  43-70
  3.1 试验原材料及仪器设备  43-45
    3.1.1 试验原材料  43-44
    3.1.2 仪器设备  44-45
  3.2 试验配合比设计  45-46
  3.3 试件的制作与养护  46
  3.4 试件加载及观测内容  46-48
  3.5 立方体抗压强度试验  48-49
  3.6 试验结果与数据分析  49-68
    3.6.1 混凝土梁的应变及挠度数据处理  49-59
    3.6.2 混凝土梁的开裂破坏数据处理  59-66
    3.6.3 混凝土梁的开裂过程数据处理  66-68
  3.7 本章小结  68-70
第四章 结论与展望  70-72
  4.1 结论  70
  4.2 展望  70-72
附录  72-80
参考文献  80-83
致谢  83

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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