锈蚀钢筋与混凝土的粘结滑移本构关系研究综述

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1、锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移研究综述摘要：阐述了锈蚀的钢筋和混凝土间的粘结强度的研究现状，从建立方法的角度，比较了锈蚀钢筋和混凝土粘结滑移木构关系的界同和优缺点，并指岀了锈蚀钢筋和混凝土粘结滑移本构关系研究热点和发展趋势。关键词：钢筋混凝土；锈蚀；粘结强度；粘结滑移木构关系ReviewofResearchonRelationshipsofBondStressandRelativeSlipofCorrodedReinforcedConcreteAbstract:Thepaperdescribedbondstrengthofcorrodedreinforcedconcrete

2、・Then,itcomparedtheadvantagesanddisadvantagesbetweenseveralrelationshipsofbondstressandrelativeslipfromtheperspectiveofestablishedmethods.Atlast,itpointedoutthestudytrendandfocusoftherelationshipsbetweenBondStressandRelativeSlipofCorrodedReinforcedConcrete.Keywords:reinforcedconcrete;bo

3、ndstressandrelativeslip;corrosion;bondstrength中图分类号：U444,TU501文献标识码：A钢筋、混凝土间的粘结滑移本构关系是钢筋混凝土基木理论之一。钢筋锈蚀后，锈蚀产物改变了钢筋和混凝土Z间的接触界而，锈蚀产物体积膨胀为原来的数倍，在钢筋和混凝土界面上产生了巨大的膨胀应力，同时也显著降低了钢筋、混凝土Z间的粘结强度。从而，锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能不断劣化，最终致使二者不能侑效的协同T作，结构协调变形能力和承载能力逐渐下降。在此过程中，钢筋混凝土结构最本质的变化是锈蚀改变了钢筋和混凝土间的粘结滑移本构关系⑴。近年来，

4、钢筋混凝土结构耐久性问题受到人们越来越多的重视，建立锈蚀钢筋和混凝土Z间的粘结滑移木构关系是研究的一大热点。此外，包括粘结滑移在内的混凝土动态木构模型的研究是众多学者兴趣所在创讥本文在

5、叫顾前人锈蚀钢筋和混凝十-之间粘结滑移本构关系研究基础上，比较了各种本构关系的建立基础、方法和优缺点。1锈蚀钢筋和混凝土的粘结研究钢筋混凝十结构屮钢筋锈蚀麻，钢筋和混凝十的接触界面逐渐被锈蚀产物取代，钢筋和混凝土ZI'可的粘结状态也随Z发住变化，Al-Sulaimani141的研究认为钢筋的轻度锈蚀促使接触界而趋向粗糙，增大了二者的摩阻，对钢筋与混凝土的粘结状态有利。X.Fu⑸随后的研

6、究表明：在钢筋锈蚀的初始阶段，锈蚀率小于1%左右时，钢筋与混凝土之间的粘结强度的确有一定提高。但随着锈蚀率的不断增加，二者的粘结强度开始出现较大幅度的下降。他还认为钢筋直径、钢筋的锈蚀程度、混凝丄保护层的厚度等都是影响锈蚀钢筋和混凝土粘结状态的主要因索。范颖芳等⑹对氯化物腐蚀的钢筋混凝土构件进行了试验研究，试验表明锈蚀严重的钢筋和混凝土之间的粘结力降低幅度达20%,甚至最高可达50%。D.D.L.Chung171通过对■光圆钢筋和带肋钢筋的试验对比发现：当钢筋锈蚀、休积膨胀致使混凝土裂缝出现后，光圆钢筋的粘结强度比无锈蚀状态下冇所提高，但带肋钢筋的粘结强度则比无锈蚀时

7、下低，约降低11%0黄振国罔、王庆霖等切采用构件置换、人为裂缝的方法对锈蚀光圆钢筋、带肋钢筋和混凝土粘结的研究发现：光圆钢筋锈蚀后，钢筋和混凝土的粘结力主要由摩擦和机械咬合作用提供，锈蚀钢筋的粘结延性很差。在混凝土出现裂缝Z前，锈蚀钢筋和混凝土的粘结强度高于没冇锈蚀钢筋和混凝土的粘结强度。但混凝土保护层被胀裂，裂缝岀现后，二者的粘结强度随裂缝宽度的增加逐渐减小。进而，裂缝宽度随粘结强度的降低进一步扩人。对于带肋钢筋，随钢筋锈蚀的开始，带肋钢筋的肋首当其冲，随锈蚀程度的增加，肋儿乎被蚀平，钢筋和混凝土间的机械咬合力显箸下降，二者的粘结强度也随之迅速下降。王林科等人〔⑼采

8、用从实际工程构造物中截取锈蚀样品的方法，对锈蚀的光圆钢筋进行粘结强度试验。其结果也表明：在光闘钢筋锈蚀后而混凝土被胀裂前，钢筋和混凝土粘结强度高于没冇锈蚀的粘结强度。在混凝十保护层被胀裂后，二者间的粘结强度随裂缝宽度增加而降低。锈胀裂缝宽度达0.1mm左右时，二者间的粘结强度相当于无锈钢筋的粘结强度。王军强等⑴I研究了钢筋锈蚀产物的膨胀对混凝土中拉应力的影响。他认为，锈蚀膨胀不仅损伤了钢筋和混凝土界而粘结性能，降低了钢筋混凝土的粘结强度，也加速了混凝土开裂的出现。这一点与Capozucca1121的研究相似，Capozucca认为锈胀应力会使受压区混