土木工程外文文献(6)

2019-03-16 21:41

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2.3实验方法

加速腐蚀已被用于一些作者复制腐蚀钢筋钢在自然环境中发生的[2,3,5,6,10,18,20,24,27,28,30]。这些参与实验采用外加电流或风化人工湿/干周期和温度升高,减少直至腐蚀的时间,同时保持自然暴露恶化机制代表。采用外加电流的研究已用于100μA/cm2和500 mA/cm2的电流密度[20]。有研究表明,电流密度高达200μA/cm2期间类似应力腐蚀的早期阶段时相比,100μA/cm2[21]。随着施加电流密度为200μA/cm2被选定为研究这在以前的研究中通过的电流密度频谱的低端代表。然而,应谨慎应用加速时使用外加电流的腐蚀,加速过程并不完全复制在实际结构中所涉及的机制。在加速测试中不允许坑自然的进步,并有可能在表面上更均匀腐蚀。腐蚀率也可能会影响腐蚀的产品,这些产品可能会形成不同的氧化状态,这可能会影响债券。

作为阳极和四个碳钢金属板的钢条被固定在表面作为阴极。之间的金属板和混凝土提供足够的接触,图被放置海绵(用盐水喷洒)。 2。

图2加速腐蚀系统

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外加电流时所需的裂缝宽度为实现一个特定的酒吧,该酒吧停止。试样被拆除撤离测试时,所有四个地点展出目标的裂缝宽度。通过表面的平均0.05,0.5,1和1.5毫米的裂缝宽度为目标的裂缝宽度。表面裂纹宽度测量沿栏的长度在20毫米的间隔,开始20毫米(塑料管)的债券,利用光学显微镜断路器。测量精度为±0.02毫米。表面上正常的酒吧方向,无论在该位置的实际裂缝方位,裂缝宽度测量。

粘结强度测试通过手工方式进行操作液压千斤顶和一个定制的试验装置图所示。 3。装载计划图所示。 4。在下方横向反应的具体部分提供了一个长度为80毫米的塑料管,以确保粘结强度没有提高的反应(压)力(正常的酒吧行事)。标本定位,使轴向力,适用于被测试的酒吧。足够刚性的约束,以确保在加载过程中最小的旋转或扭曲的标本。

图3拉出测试,16毫米的酒吧不承压

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图4加载示意图。注:只测试棒显示清晰度 ________________________________________ ________________________________________ 3实验结果与讨论 3.1目视检查

加速腐蚀阶段,每个标本视觉检查裂缝的位置,平均裂缝宽度和最大裂缝宽度(第2.3款)。 虽然每个标本平均目标裂缝宽度为每个酒吧,在这个裂缝宽度的变化,观察前拉出测试。这是由于腐蚀和开裂,是一个动态的过程,在不同的速度传播的裂缝。因此,而个别酒吧被断开,一旦目标裂缝宽度已经达到,腐蚀和裂纹扩展继续在一定程度上,直到所有的酒吧已达到目标

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的裂缝宽度,并拉出试验进行。这导致了一系列的最大和平均裂缝宽度拉了测试数据。 视觉检测的标本显示了三个阶段的裂解过程。初始裂缝发生在很短的时间内,通常在几天之内产生。在此之后,大多数裂缝在一个恒定的速度增长,直到他们达到1毫米,3-4周后首次开裂。后裂缝已经达到了1毫米,然后他们的增长速度非常缓慢,一些裂缝不增加。密闭和自由的标本表面裂纹往往发生在侧的标本(如反对的顶部或底部),并按照酒吧行。在一般的潜水标本的情况下,这些人唯一的裂纹,而这是在密闭的标本,观察裂缝对齐,垂直向下侧相邻的链接,图的情况下共同的。 5。

图5典型的裂纹模式

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在拉出测试最常见的故障模式的局限和自由的裂缝造成的分裂失败的初始(预试)负载下的腐蚀扩大,并最终导致部分未参展的右上角剥落/边缘,图。 6。但是一些密闭的标本,一个失败的第二种模式也发生对角线(剪像)裂缝出现在侧墙,图。 7。这些裂缝的出现并未将有关在上述报告的腐蚀阶段观察(箍筋标本)的纵向裂缝的存在。

图6拉出后纵向开裂

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图7角开裂后拉出

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酒吧最初(预制)有12%的盐酸溶液清洗,然后在蒸馏水清洗和再次蒸馏水洗涤之前,由氢氧化钙溶液中和。锈蚀钢筋拉出来的测试之后,以同样的方式进行清洗,并再次称重。 使用下列公式确定的腐蚀程度

其中G 0是钢筋腐蚀前的初始重量,G是最终去除腐蚀产物后的测试后的钢筋重量,G 0是每单位长度的钢筋重量(0.888和1.58? /毫米Φ12和Φ16毫米钢筋,分别),l是嵌入式的键长。

图8和图9显示有不同程度的腐蚀钢筋。多数表现出可见的凹陷,类似的实际结构,图中观察加固。 9。然而,少数表现出显着的整体部分损失,更均匀的腐蚀,图的水平。 8,这可能是一个加速的方法的功能。

图8腐蚀与质量损失约30%的12毫米栏

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图9约15%的质量损失腐蚀与16毫米栏

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3.2债券的应力和裂缝宽度

图10显示了债券应力与平均裂缝宽度为16毫米的钢筋和图的变化。 11为12毫米的钢筋。图12和图13显示的最大裂缝宽度的数据。

图10平均裂缝宽度与债券为16毫米的钢筋应力 ________________________________________

图11平均裂缝宽度与债券为12毫米的钢筋应力 ________________________________________

图12最大裂缝宽度与债券为16毫米的钢筋应力 ________________________________________

图13的最大裂缝宽度为12毫米的钢筋抗粘结应力 ________________________________________

数据显示为12毫米标本箍筋由债券的显着下降,这与其他作者[12,15]协议是在初始粘结强度增加。控制粘结强度的增加,为16毫米的标本为0.28和0.35毫米的标本观察的意思,但是,裂缝宽度减少了粘结应力观察到的平均裂缝宽度为0.05毫米。

箍筋12毫米钢筋显示控制值增加约25%的债券压力最大粘结强度。增加约14%为16毫米的标本观察。其他研究[17,24,25]报道的债券之间的10和60%,由于禁闭,在这些实验中观察到,稍高的压力增强。然而,装卸技术和覆盖深度都没有都是相同的。实验技术的变化,包括较短的嵌入式长度和下盖。已就拟议的粘结强度,腐蚀程度,酒吧大小,封面,链接的详细信息和拉伸强度由罗德里格斯预测之间的经验关系的变化[24]唐等详细讨论。分析表明, [28]。将有粘结强度的预期增强,由于禁闭约25%,相应的债券为16毫米的钢筋(2%的部分损失评估)约0.75兆帕强度的变化。相应的约束作用,为12毫米的钢筋,被发现约35%,在债券的压力为1.0 MPa差异。 (14和25%以上)的实验结果是这些值的60-70%。

这两组数据表明,显示可见表面裂纹宽度减小粘结强度的关系。粘结强度数据的回归分析表明反对平均裂缝宽度(不包括未开裂的密闭标本),表2的最大裂缝宽度的一个较好的线性关系。 表2最佳拟合参数,裂缝宽度与粘结强度

无压密闭12毫米12毫米无压密闭16毫米16毫米 平均裂缝宽度

R 2的0.920 0.637 0.672 0.659 斜率(m)-3.997 -3.653 -2.999 -8.848 截距(b)7.560 8.122 6.496 8.746 最大裂缝宽度

R 2的0.937 0.855 0.714 0.616 斜率(m)-2.719 -2.968 -1.815 -5.330

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截距(b)7.805 8.403 6.707 963.6

也有显着更适合一个比密闭标本的潜水标本。这与在潜水标本将与债券之间的酒吧和具体,这将被腐蚀目前的水平,这本身会影响裂缝宽度的影响粘结强度的观察是一致的。在密闭的标本会影响围钢后,债券和开裂。 3.3腐蚀程度和粘结应力

很明显,债券应力腐蚀度小于5%(图14)很好的相关性。然而,随着腐蚀程度的增加,有没有观察到的所有相关。观测到的裂缝宽度和粘结应力,给出了一个合理的相关性,甚至裂缝宽度增加2个和2.5毫米之间的关系与此相反。这种变化的一个可能的解释是,腐蚀的初始阶段,几乎所有溶解的铁离子发生反应,形成膨胀腐蚀产物。这种反应影响债券应力和裂纹的形成。然而,一旦裂缝已经形成,这是铁离子可沿混凝土裂缝和出运。由于债券已被有效地裂缝失去任何铁离子溶解在裂缝和混凝土直接运会导致腐蚀程度的增加,但不影响表面裂纹的宽度。内裂纹的位置,方向和化学控制粘结应力和腐蚀程度,这将改变从标本到标本之间的关系。因此,在腐蚀程度和粘结应力腐蚀的高层次的大变化。

图14债券应力与腐蚀的程度,12毫米的酒吧,潜水标本 ________________________________________

裂缝宽度显着较大的观察潜水标本的,而失去了类似的腐蚀和质量水平的局限标本。观测到的最大潜水标本的裂纹是2.5毫米至1.4毫米的密闭标本。这是预期,是一种隔离,从而限制了开裂程度的直接结果。 3.4分娩的影响

16和12毫米酒吧潜水标本没有显示在初步观察局限于酒吧的粘结强度增加。事实上,与裂缝潜水标本,所有显示减少债券的压力,比对照标本。这是与其他作者[16,24]破获标本的结果一致。在破获的锈蚀标本方观察无箍筋变形钢筋的强度在债券大幅减少,而罗德里格斯观察无箍筋高度锈蚀破获标本的粘结强度接近零,而高度腐蚀破裂与箍筋标本保留3和4之间的粘结强度兆帕。在未腐蚀标本,长安指出粘结强度的增加,由于10至20%[14]马镫。但罗德里格斯和方没有观察到的变化,由于存在未腐蚀钢筋禁闭。

也许是意外,因为它可以预计,腐蚀产物会导致债券的增加,由于内部压力增加,造成腐蚀产品,增加分娩和机械联锁周围酒吧,再加上增加粗糙度的数据禁止在酒吧和周围的混凝土之间的摩擦产生的。然而,这些压力将缓解随后混凝土开裂,这将有助于减少裂缝宽度增加粘结强度。一种可能的假设是,由于覆盖水平,3倍钢筋直径,箍筋的作用是降低的约束,例如,它在未开裂混凝土的粘结强度的影响不大。然而,一旦打击已发生的监禁并有利于债券的影响。 这也可能是结合盖混凝土抗压强度将有一个未腐蚀试样债券讲的效果。这里给出的数据,有盖的3倍钢筋直径和强度为40兆帕,其他的研究范围从1.5至4倍涵盖从40至77兆帕的抗压强度。

3.5比较12和16毫米螺纹钢

在8.06兆帕,最大为16毫米的潜水酒吧债券应力测量为12毫米的钢筋,它是8.43兆帕。这些都符合无腐蚀控制标本。 12和16毫米钢筋的潜水标本显示因腐蚀无粘结应力的增加。为

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密闭标本的对照标本的最大粘结强度分别为7.29兆帕为12毫米的钢筋为16毫米的酒吧和6.34兆帕。最大的债券压力的密闭标本两套对应点的初始开裂。最大的债券平均在0.01毫米的裂缝宽度为12毫米的酒吧和0.28毫米,16毫米钢筋应力观察。相应的债券应力,8.45和7.20兆帕。总体而言,12毫米钢筋显示高于债券在所有裂缝宽度16毫米钢筋强调。这是由于不同的故障模式。 16毫米的标本展示分裂失败而12毫米的酒吧债券失败。 3.6铸造位置的影响

栏的位置(顶部或底部铸)观察,一旦开裂图由于粘结强度没有显着性差异。 15。控制标本,无腐蚀,但是,底部铸棒比顶端铸棒粘结强度略高。这些意见在与其他作者[图4,11,15,22]一致。它被普遍接受,显着改善,未腐蚀的底部铸酒吧债券相比,顶铸棒,由于腐蚀产品填补空隙,顶部铸棒下,往往存在腐蚀进展[图14]。腐蚀也可以作为“锚”,类似肋骨变形钢筋,增加负荷。总的来说,位于顶端的所有位置(腐蚀和未腐蚀)粘结强度平均值均在1%的所有地方低于底部的平均粘结应力节无压和密闭的地方。这可能是由于覆盖水平不同。结果以前的报告是在同一个时代封面[14]的标本。然而,在第三次实验,将预计将围绕顶端铸棒取得更大的压实。因此,空洞的面积将会减少,从而腐蚀产品填补这些空隙和提高粘结强度的影响将会减少。

图15债券应力与平均裂缝宽度为12毫米的钢筋,顶部和底部铸位置,密闭标本

4结论

?裂缝宽度和粘结应力的关系。相关的最大裂缝宽度和粘结强度优于平均裂缝宽度和粘结应力。?密闭情况下显示较高的粘结强度比无腐蚀发生在初始开裂点。由于裂缝宽度增加粘结强度显著降低。

?无压条显示在初始开裂,随后由进一步减少开裂增加粘结强度下降。

?顶铸棒,无腐蚀的标本显示了较高的粘结强度。一旦开裂发生之间没有观察到顶部和底部的铸造结构的变化。

?12毫米钢筋无腐蚀,控制标本显示较高的债券应力值超过16毫米,并在类似的裂缝宽度。

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