氯离子侵蚀下cfrp加固钢筋混凝土梁的耐久性试验研究

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1、四川建筑科学研究第38卷第3期1l8SiehuanBuildingScience2012年6月氯离子侵蚀下CFRP加固钢筋混凝土梁的耐久性试验研究王强，卢春玲(桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004)摘要：利用电化学腐蚀原理，对长期在氯离子环境下工作的7根不同碳纤维包裹方式的钢筋混凝土梁外加恒定电流，加速其腐蚀。对比每根梁在腐蚀过程中的物理力学性能及其变化，分析不同碳纤维包裹方式对钢筋混凝土梁耐久性产生的不同影响并对其机理进行研究。试验表明：碳纤维包裹对钢筋昆凝土梁耐久性有较显著提高，其耐久性提高的程度与碳纤维对钢筋混凝土梁的包裹方式有关。关键词：氯

2、离子；耐久性；碳纤维；钢筋混凝土梁中图分类号：TU378．203文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)03—118—03CorrosionanalysisofRCbeamwhichstrengthenedwithCFRPWANGQiang，LUChunling(CivilEngineeringCollegeofGUT，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004-，China)Abstract：Theprincipleofelectrochemistryisadoptedinthistest．Thecurren

3、tisswitchedon7RCbeamsstrengthenedwithCFRPofdiferentmeasures，andthesebeamshaveworkedincorrosiveenvironmentforalongtime．Sothecorrosionspeedbecomesfast．Comprehensivecomparisonofmechanicalprope~yandtransformationruleamongthemhasbeenmade．Thediferentefectsoftheenhancementindurabilityareanal

4、yzedanditsreasonisresearched．ThetestresultsindicatethatthedurabilityofthebeamsstrengthenedwithCFRPcanbeenhancedsignificantlyespeciallyinthebeamstrengthenedwithCFRPentirely．Keywords：corrosion；durability；CFRP；RCbeam坏，其主要原因是混凝土中的钢筋受到腐蚀而使钢O引言筋的各项力学性能严重下降。在一般情况下，混凝碳纤维(CFRP)加固修补混凝土结构技术具有土具有

5、高碱性(pH≥12．5)，钢筋表面在这样高碱性高强、轻质、耐腐蚀、施工方便等优点，效果明显，已的环境中形成一层致密的钝化膜而处于稳定状态。使用于土木工程中的众多领域，文献表明，虽然碳纤但混凝土受到外界环境侵蚀介质的作用产生破坏或维材料加固混凝土技术在国外已被广泛应用，但国在荷载作用下产生裂缝，当介质浸入到钢筋表面时，内仍处于试验研究的起步阶段，尚未达到工程应用钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化状态，钢筋就的程度1。j。特别是对碳纤维材料加固钢筋混凝土开始腐蚀，腐蚀持续一定期限后(一般小于设计基结构在海水侵蚀下腐蚀损伤程度的研究几乎还是空准期)，钢筋混凝土结构就发生

6、破坏J。白。因此，本文研究内容确是一个急待研究解决的钢筋混凝土结构在使用期间内可能遇到的各种课题，对推动钢筋混凝土结构耐久性的工程设计方暴露条件中，氯化物是一种最危险的侵蚀物质。原法研究提供了新的思路。因之一是氯化物中的Cl一在电极上的吸附而将钝化1氯离子对钢筋混凝土构件的腐蚀膜中的氧排出，从而引起钝化膜的破坏。原因之二是Cl一还直接参与了化学反应。Cl一与H0结合生机理及破坏形态成盐酸并释放出OH一，致使OH一与已溶解的Fe¨1．1氯离子的腐蚀机理结合生成较难溶解的Fe(OH)沉淀，溶液酸性增钢筋混凝土结构在海水中容易被侵蚀而发生破加，Fen浓度也降低，这就使金

7、属的溶解进一步发生。反应式如下：收稿日期：2010—12-20作者简介：王强(1979一)，男，硕士，讲师，研究方向：结构加固及Fe¨+4H2O+2C1一FeCl2·4H20(1)耐久性。FeC12·4H20Fe(OH)2+2C1一十2H+基金项目：广西教育厅科研项目(桂教科研200808LX267)E—mail：wq一20@tom．COB2H，0(2)王强，等：氯离子侵蚀下CFRP加固钢筋混凝土梁的耐久性试验研究1191．2钢筋腐蚀破坏的主要特征r钢筋锈蚀破坏的主要破坏特征可归纳为：1)由l[[二=工[卫l6@100／200于混凝土抗折、抗裂性较差，当钢筋锈蚀产

8、物体积发4