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腐蚀对钢筋力学性能影响的研究

作　者: 杨淑慧
导　师: 徐有邻；刘立新；管品武
学　校: 郑州大学
专　业: 结构工程
关键词: 力学性能钢筋混凝钢筋腐蚀钢筋锈蚀土结构结构的耐久性腐蚀问题结构耐久性直接损失和间接损失钢筋表面
分类号: TU511.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

一前言钢筋混凝土结构具有材料来源容易、价格低廉、坚固耐用等特点，在工业与民用建筑中应用十分广泛。然而由于种种因素的影响，造成结构中钢筋的腐蚀，大大降低了结构的使用性和耐久性，甚至导致结构失效不可用，因此钢筋混凝土结构的腐蚀问题，尤其是钢筋的腐蚀问题已成为世界性的严重问题。无论在国内还是国外，混凝土碳化，特别是氯化物污染引起的钢筋腐蚀破坏，都是严重威胁钢筋混凝土结构耐久性的最主要、最普遍的危害。它所造成的直接损失和间接损失之大，远远超出人们的意料，使得各国纷纷投入大量人力、物力用于钢筋混凝土结构耐久性及防护方面的研究。因而，研究钢筋腐蚀破坏问题并加以解决，有着非常普遍和重要的工程意义，并具有广泛的应用前景。钢筋混凝土结构由于种种原因而出现钢筋腐蚀情况，会引起构件承载能力的下降，使结构的耐久性降低。要评估构件的承载能力下降程度，准确掌握钢筋锈蚀后引起的结构变化规律，就必须充分认识钢筋锈蚀后其各种物理力学性能的变化规律，以利于鉴定和判断。本文基于此，在国内外学者的研究基础上，广泛寻求工程中常用的各种不同类型的钢筋混凝土结构用钢筋，分类整理后，分别进行未腐蚀和处于腐蚀介质（PH=4～5弱酸性溶液）环境中的钢筋性能试验研究。通过试验结果分析，探讨不同类型的钢筋在不同的腐蚀程度下力学性能的变化规律，为实际工程结构中钢筋腐蚀的研究提供一个参考依据，并由此对结构的耐久性、寿命及残余承载力做出评价，试验数据及结论正确可用，并在实际工程实例的试验研究中得到进一步的证明。二钢筋腐蚀机理混凝土结构中钢筋的腐蚀问题已成为世界范围内广泛关注的问题，国内外学者也相继对钢筋腐蚀问题进行了大量的研究，已有不少科研成果，这其中被众多学者所共识的就是钢筋腐蚀的机理。混凝土中钢筋的腐蚀机理主要是电化学过程。由于初始的电化学腐蚀作用，如式（1）所示， 2Fe+60H^-→Fe₂O₃+3H₂O+6e^- （1）郑州大学硕士学位论文就会庄钢筋表面迅速生成一层非常致密的钝化膜。如果混凝土这种固有的致钝特性能够长划保持，钢筋就可以永远处于钝态而不会腐蚀。但是，当混凝土环境的碱性降低或者混凝十受拉开裂时，钝化膜就会全部或局部被破坏，而造成钢筋表面不同部位出现较大的电位差，形成阳极和阴极。在一定的环境条件下（如有氧和水的存在），钢筋就会开始)寓蚀。腐蚀的形式一般为斑状腐蚀，即腐蚀分布在较广的表面积上，但腐蚀深度不大。腐蚀过程如图1所示，。。o‘混凝十衣面已＿＿WHtuAI＿＿＿＿＿＿＿H－－－－M－－－－－－Al＿＿＿＿＿＿ iiiiii？——————————一——————一－x Fe（OH）、d F e OH)、” ＿＿—————— 钢筋 e－丛 de－l 4”x’”．混凝土阴极。阳极阴极Z ．．W……．－．．MM．．N —

全文目录

第一章绪论  12-16
  §1．1 本课题研究的重要意义  12-13
  §1．2 国内外对腐蚀问题的研究现状  13-15
  §1．3 本文所做的工作  15-16
第二章钢筋腐蚀的机理及其分类  16-23
  §2．1 钢筋腐蚀的形成机理  16-18
  §2．2 钢筋腐蚀的形态分类  18-19
  §2．3 不同环境介质对钢筋的腐蚀  19-21
  §2．4 不同腐蚀性物质对钢筋的腐蚀  21-23
第三章钢筋的基本性能  23-29
  §3．1 我国混凝土结构用钢筋发展现状  23
  §3．2 钢筋的基本性能  23-26
  §3．3 钢筋伸长率的试验研究  26-29
第四章腐蚀前后钢筋性能的试验研究  29-48
  §4．1 试验目的  29
  §4．2 试验方案  29-32
  §4．3 钢筋腐蚀程度评定的参数指标  32-33
  §4．4 试验结果分析  33-48
第五章某火电厂腐蚀钢筋的性能研究  48-55
  §5．1 试验概况  48
  §5．2 腐蚀钢筋各性能指标的变化规律  48-53
  §5．3 结论  53-55
结语与展望  55-57
参考文献  57-59
附表  59-68
致谢  68

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