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氯盐侵蚀和冻融循环下高强粉煤灰混凝土的粘结强度研究

作　者: 曲坤
导　师: 陈四利；鲁丽华
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 粉煤灰混凝土 氯盐侵蚀 冻融循环 钢筋 粘结强度
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在我国的北方,以及世界的寒冷地区,钢筋与混凝土之间的粘结力通常会因为冻融引起破坏,尤其在沿海及近海地区和除冰盐环境下的钢筋混凝土结构,由于冻融破坏和氯离子侵蚀的共同作用,导致钢筋锈蚀,结构发生损坏,最终丧失了结构的耐久性能。研究冻融循环和氯盐腐蚀作用下钢筋与混凝土的粘结性能,对混凝土结构耐久性研究具有十分重要的理论意义和应用价值。本文采用了粉煤灰掺量为20%的C50高强混凝土试件,对处于三种不同冻融次数(50次、100次、150次)和三种不同浓度(3.0%、6.0%、10.0%)溶液腐蚀情况下的试件进行正交试验,并选择光圆钢筋和螺纹钢筋两种钢筋进行对比试验,主要做了以下内容:(1)对处于冻融循环下试件的粘结强度和粘结滑移进行了试验研究,并分析了冻融对试件粘结滑移的影响。(2)对处于冻融循环和溶液侵蚀共同作用下试件的粘结强度和粘结滑移进行了试验研究,并分析了冻融和侵蚀对试件粘结滑移的影响。(3)通过试验数据,给出了冻融循环和溶液侵蚀共同作用下粉煤灰高强混凝土的滑移与粘结的本构关系。试验结果表明,冻融循环次数和氯盐侵蚀程度对钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度和滑移影响比较明显,且随着冻融循环次数的增加,试件的粘结强度有明显的下降趋势;在相同的冻融循环次数下,溶液侵蚀对粘结力的影响分两个阶段:钢筋腐蚀初期阶段,随着腐蚀程度的增加,试件粘结强度有所提高,后期阶段则随着腐蚀程度的增加而降低,浓度越大,影响越明显。螺纹钢筋和光圆钢筋,二者与混凝土的粘结机理不同,当经受冻融循环和溶液侵蚀后,粘结机理也发生了变化。螺纹钢筋试件的粘结强度大,滑移量小,其抵抗冻融与侵蚀作用的能力明显强于光圆钢筋。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-25
  1.1 引言  10-11
  1.2 课题研究的意义  11-12
  1.3 粉煤灰及粉煤灰混凝土简介  12-14
    1.3.1 粉煤灰的成分及性能  12-13
    1.3.2 粉煤灰混凝土的应用  13-14
    1.3.3 粉煤灰混凝土的抗冻性能研究  14
  1.4 研究混凝土粘结性能的必要性  14-17
    1.4.1 混凝土粘结力概念  14-15
    1.4.2 研究混凝土粘结性能的必要性  15-16
    1.4.3 钢筋与混凝土粘结的试验方法  16-17
  1.5 研究冻融循环的重要性  17-20
    1.5.1 混凝土冰冻破坏机理研究状况  17
    1.5.2 静水压理论  17-18
    1.5.3 渗透压力假说  18-19
    1.5.4 研究冻融的必要性  19-20
  1.6 氯盐对混凝土的侵蚀机理及国内外研究概况  20-23
    1.6.1 混凝土中氯离子的来源和氯盐环境  20-21
    1.6.2 氯离子对钢筋腐蚀的机理  21-22
    1.6.3 研究现状  22-23
  1.7 本课题研究的主要内容  23
  1.8 本章小结  23-25
第二章 试验概况  25-40
  2.1 试验设计  25-29
    2.1.1 试件尺寸  25
    2.1.2 材料选用  25-27
    2.1.3 粉煤灰混凝土配合比设计  27-29
  2.2 试件数量及分组  29-30
  2.3 试件的制作与养护  30-33
  2.4 溶液的配制  33-34
  2.5 试验装置  34-38
  2.6 冻融试验  38-39
    2.6.1 试验方法  38
    2.6.2 试验要求  38-39
  2.7 本章小结  39-40
第三章 冻融循环下高强粉煤灰混凝土的拉拔试验  40-54
  3.1 引言  40
  3.2 试验概况  40-44
  3.3 冻融循环对粉煤灰混凝土粘结力的影响  44-52
    3.3.1 拉拔试验的粘结破坏形态  44-45
    3.3.2 高强粉煤灰混凝土抗压强度与时间的关系  45-47
    3.3.3 冻融循环后高强粉煤灰混凝土的轴心抗压强度  47-49
    3.3.4 冻融循环对钢筋与粉煤灰混凝土粘结力的影响  49-52
  3.4 冻融循环后钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度  52
  3.5 冻融破坏机理分析  52-53
  3.6 本章小结  53-54
第四章 冻融和氯溶液耦合作用下高强粉煤灰混凝土的拉拔试验  54-73
  4.1 引言  54
  4.2 试验概况  54-57
  4.3 冻融循环和溶液侵蚀共同作用下对钢筋混凝土粘结力的影响  57-66
  4.4 溶液腐蚀与冻融循环作用后粉煤灰混凝土的粘结强度  66-67
  4.5 溶液腐蚀与冻融循环共同作用下粘结退化机理的分析  67
  4.6 滑移本构关系  67-72
    4.6.1 滑移本构关系模型的研究  67-68
    4.6.2 本试验的滑移本构关系  68-72
  4.7 本章小结  72-73
第五章 结论与展望  73-75
  5.1 本文研究工作总结  73-74
  5.2 建议与展望  74-75
参考文献  75-78
在学研究成果  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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