混凝土内钢筋锈蚀规律随机性的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第3期(总第269期)混凝土理论研究Number3in2012(TomlNo．269)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHd0i：10．3969~．issn．1002-3550．2012．03．013混凝土内钢筋锈蚀规律随机性的研究马中军2，张树瑁1,2，刘沐宇，(1．武汉理工大学，湖北武汉430070；2．南阳理工学院，河南南阳473004)摘要：通过试验说明了应当引入随机理论来研究混凝土内钢筋的锈蚀规律，提出了将非平稳过程平稳化的思路，建立了考虑随机性的钢筋锈蚀速率预测公式，然后结合实际数据给出了用数理统计理论来确

2、定某时刻锈蚀量均值的方法。关键词：锈蚀速率；随机；均值中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)03—0043—03Studyonrandomicityofcorrosionlawforsteelbarinconcrete^Z~ong-jan1,2，ZI-IANGShu-jun，LIUMu-yu(1．WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2．NanyangInstituteofTechnology，Nanyang473004，China)Abstract：Itwasprovedthatth

3、eralldomtheoryshouldbeinductedtothestudyonsteelbarcorrosionlawbyexperiment．Thewayofchangingnon-stationaryintostationaryprocesshasbeenputforward．Corrosionrateforecastformulasconsideringrandomwel'eestablished．Usingactualda-+ta，themethodofcalculatingCorrosionextentmeanbasedonmathematicalstatistic

4、swasthenproposed．Kevwords：corrosionrate；random；mean表2试件分组表0引言混凝土中钢筋的锈蚀是影响结构耐久性的最重要因素，对钢筋锈蚀规律的研究是目前耐久性课题的一个重要方面。现在大量锈蚀研究的落脚点都在钢筋的锈蚀速率，锈蚀速率受很多因素影响，其中外因有自然环境中的有害介质、温度、湿度、冻每组做3个平行试件。融等，内因有混凝土的渗透性、裂缝情况、强度等级等【l】，这些因将试块的一个面浸泡在8％的氯化钠溶液中，钢筋距离该边素的影响效果从定量上分析大都具有明显的不确定性，而且互的距离统一控制为30mm。相之间还有影响，导致难以对锈蚀的规律性

5、直接进行理论分1．1_3测试装置析，目前的研究主要依赖于试验。采用目前主流的钢筋腐蚀速率测试方法—_l‘线性极化法”。这种方法是在钢筋腐蚀电位附近一个较小的范围内对其进行1钢筋锈蚀速率的试验研究极化以获得钢筋的极化电阻，然后按照Ster-Geary公式计算钢筋1．1试验情况的腐蚀电流，即可算出钢筋的腐蚀速度。1．1．1试验准备，1．2试验数据与分析混凝土用料采用P·O32．5级水泥、中砂、砾石(粒径5～钢筋锈蚀之后8个相邻时刻(间隔3d)的锈蚀速率数据见25姗)，共有3种强度等级，配合比如表1所示。表3。表1混凝土配合比经观察，这段时间内混凝土表面未出现裂缝。由表3可见锈蚀速率的变

6、化规律很不明显，而且数值的绝对差异很小，同一组试件内的数据相对差异却比较明显，说明了数据具有难以描述的离散性。这个问题的出现并不是偶然的，目前进行的锈蚀率试验都钢筋采用三种直径(1O、14、18nun)的光圆钢筋，经过酸反映出了同样的情况。从机理上来说，其中的主要原因在于以下洗、中和和烘干等处理，同时在钢筋上固定导线供测锈蚀率用。几个作用因素的影响：①已形成的锈蚀层会直接影响未锈部分1．1．2试件设计与制作表面的水分与氧气供应状况；②周围混凝土的部分孔隙会被铁混凝土试块为边长100inln的立方体，钢筋长度为90InlTl，锈填充从而影响外部氯离子、二氧化碳和氧气等的进入；③锈被包

7、裹在混凝土内，两端用环氧树脂封住。试件分组如表2所示，胀出现后会直接改变周围混凝土的受力状态，造成微裂缝的扩收稿日期：201l~q)9—14·43·学兔兔www.xuetutu.com展，改变混凝土的密实度等【2-]】。这些影响因素也具有明显的不式中：r(t)——一确定性函数，可称为锈蚀速率变化系数；确定性，因此造成锈蚀率的变化过程比较复杂，实测的锈蚀速。()——平稳随机过程。率数据具有很大的随机性。由于平稳随机过程的数字特征均与计算的时间起点无关，所以可将。()取为