基于dic技术的锈蚀钢筋混凝土表面开裂

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1、第４９卷第２期浙江大学学报（工学版）Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．２２０１５年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）Ｆｅｂ．２０１５ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１５．０２．００１基于ＤＩＣ技术的锈蚀钢筋混凝土表面开裂童晶，金贤玉，田野，金南国（浙江大学建筑工程学院，浙江杭州３１００５８）摘要：为研究钢筋混凝土梁混凝土保护层锈胀开裂的全过程，基于数字图像相关（ＤＩＣ）技术，采用数字散斑图像的匹配追踪分析方法，揭示氯盐环境中外加电流加速锈蚀条件下钢筋混凝土梁表面广义主应变场的时变演化规律．结果

2、表明：混凝土梁内纵筋与箍筋的锈蚀均对试件表面的广义主应变分布场产生影响，并且锈蚀混凝土梁表面纵向初裂位置附近的广义主应变分布具有圣维南特性；使用ＤＩＣ技术可以准确判断混凝土梁表面初始开裂的时间、位置以及裂纹的走向．研究方法与成果对于量化表征钢筋混凝土结构的锈蚀开裂全过程具有重要意义．关键词：钢筋混凝土；锈蚀；ＤＩＣ技术；广义主应变；初始开裂中图分类号：ＴＵ５２８文献标志码：Ａ文章编号：１００８－９７３Ｘ（２０１５）０２－１９３－０７ＳｔｕｄｙｏｎｓｕｒｆａｃｅｃｒａｃｋｉｎｇｏｆｃｏｒｒｏｄｅｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂａｓｅｄｏｎＤＩＣｍｅｔｈｏｄＴＯＮＧ

3、ｊｉｎｇ，ＪＩＮＸｉａｎ－ｙｕ，ＴＩＡＮＹｅ，ＪＩＮＮａｎ－ｇｕｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｖｅｒｏｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｔｒａｉｎｆｉｅｌｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂ

4、ｅａｍｓｕｎｄｅｒａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｄｕｅｔｏｉｍｐｒｅｓｓｅｄｃｕｒｒｅｎｔｉｎｃｈｌｏｒｉｄｅｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｍａｔｃｈｉｎｇｐｕｒｓｕｉｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｎｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｓｐｅｃｋｌｅｉｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＤＩＣ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｔｅｅｌｂａｒｓａｎｄｓｔｉｒｒｕｐｓｉｎｔｈｅｂｅａｍｂｏｔｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｇｅｎｅｒ

5、ａｌｉｚｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｔｒａｉｎｆｉｅｌｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓ．ＡｎｄＳａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｃａｎｂｅｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｔｒａｉｎｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｉｎｉｔｉａｌｃｒａｃｋｉｎｇｚｏｎｅｏｎｔｈｅｃｏｒｒｏｄｅｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍ．ＤＩＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｐｒｅｃｉｓｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｔｉｍｅ，ｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｔｒｅｎｄｏｆｃｒａｃｋｉｎｇｇｅｎｅ

6、ｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｗｈｏｌｅｃｒａｃｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｄｕｅｔｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ＤＩＣｍｅｔｈｏｄ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｐｒｉｎｃｉｐａｌｓｔｒａｉｎ；ｉｎｉｔｉａｌｃｒａｃｋｉｎｇ在氯盐侵蚀

7、与混凝土碳化作用下，由于钢筋锈速钢筋的锈蚀过程，最终影响结构的耐久性，因此混蚀导致混凝土保护层开裂破坏是造成混凝土结构服凝土保护层锈胀开裂全过程的研究对分析钢筋混凝役性能下降的一个重要原因．由于钢筋锈蚀产物体土结构的服役寿命与服役性能具有重要意义．［１－２］积是钢筋机体体积的２～６倍，锈蚀产物体积膨国内外很多学者对钢筋混凝土梁锈蚀开裂过程［３］胀产生的拉应力会导致混凝土保护层开裂，进而加进行研究．Ａｎｄｒａｎｄｅ等通过加速锈蚀的方法，研收稿日期：２０１４－０２－１５．基金项目：国家“９７３”重点基础研究发展规划资助项目（２０１５ＣＢ６５５