干湿循环腐蚀环境下钢筋混凝土柱的锈胀裂缝分析

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1、2017年第6期（总第332期）混凝土理论研究Number6in2017（TotalNo.332）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.06.007干湿循环腐蚀环境下钢筋混凝土柱的锈胀裂缝分析雷超，方从启，胡冉，杨帅，薛文韬（上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240）摘要：通过7组钢筋混凝土墩柱的通电锈蚀及干湿循环试验，研究氯盐侵蚀和干湿循环作用对混凝土墩柱锈胀裂缝形态及分布的影响。试验通过控制通电电

2、流和通电时间得到试件不同的钢筋腐蚀率；通过控制试件浸泡盐溶液的水位高低的周期性变化实现试件的干湿循环作用。试验结果表明：在腐蚀率相近时，干湿循环腐蚀试件相较单一腐蚀试件而言，其锈胀裂缝数量有着明显的增加，试件的最大裂缝宽度至多增加约100%，其平均裂缝宽度则至多增加约83.3%。关键词：干湿循环；腐蚀；裂缝；混凝土墩柱中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）06-0024-04Corrosivecrackanalysisofreinforcedconcr

3、etecolumnsunderwet-drycyclesandcorrosiveenvironmentLEIChao，FANGCongqi，HURan，YANGShuai，XUEWentao（SchoolofNavalArchitecture，OceanandCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China）Abstract:Underthewet-drycyclesandacceleratedcorrosionte

4、st，7reinforcedconcretecolumnsweretestedtoinvestigatetheimpactofchlorideioncorrosionandwet-drycycleontheshapeandthedistributionofcorrosivecracks.Thecorrosionratewascontrolledbytheintensityofelectriccurrentandthepower-ontime.Thewet-drycyclewascontrolle

5、dbytheperiodicchangeofthelevelofsaltsolutions.Theresultsshowthat，underthesamecorrosionrate，comparingtothespecimensundereffectofcorrosion，thenumberofcorrosivecracksofspecimensundertheeffectofcorrosionandwet-drycyclesshowedanobviousincrease，themaximumc

6、rackwidthshowedanincreaseduptoabout100%，theaveragecrackwidthshowedanincreaseuptoabout83.3%.Keywords:wet-drycycle；corrosion；corrosivecrack；concretecolumn干湿循环的氯离子侵蚀目前主要是通过不同湿度采用不0引言同的扩散系数[3-4]或是分开考虑浓度扩散作用和孔隙吸附我国海域辽阔，大规模的基本建设集中于沿海地区，[5][6]作用等方法建立模型，余红发等

7、以修正的混凝土氯离子由于海洋环境中Cl-侵入至混凝土内部的钢筋表面导致钢扩散新方程和无限大体介质为基础，考虑常数边界条件，建筋锈蚀，进而使得混凝土结构产生锈胀裂缝，对结构的耐立了描述实际混凝土结构氯离子扩散行为的一维、二维和久性能劣化有着严重的影响，这已成为实际工程中的一个三维扩散理论齐次模型。有研究表明：干湿循环作用下混凝重要问题。位于不同水域位置的水工混凝土构件在的不同土表面氯离子含量有显著提高，干湿循环加速了氯离子在腐蚀程度有所不同，对于水位变动区和浪溅区的混凝土结混凝土中的扩散速度[7-

8、8]。构而言，其破坏往往是多重因素组合的复杂情况，而其中在混凝土的锈胀裂缝研究方面，陈月顺等[9]基于保护一个重要的影响因素是干湿交替侵蚀作用。干湿循环将会层混凝土锈胀开裂前后的变形协调条件，研究了箍筋对混加剧氯离子的侵入程度，从而对混凝土结构的耐久性能产凝土锈胀裂缝的影响，建立了混凝土保护层锈胀裂缝宽度生进一步的不利影响。因此，研究干湿循环腐蚀作用下钢的计算模型。赵羽习等[10]等的研究发现对外裂裂缝而言，筋混凝土墩柱的锈胀裂缝扩展对于混凝土结构的耐久性只有在裂缝贯通到保护层表面后铁锈才会填入