腐蚀钢绞线受拉性能退化规律及模型

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2014．06．020腐蚀钢绞线受拉性能退化规律及模型毛燕红，宋全伟(江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221116)摘要：本文通过加速腐蚀获得了不同腐蚀程度的钢绞线试件，通过静力拉伸试验获得了各试件的荷载一变形曲线和应力一应变曲线，并分析了各试件的受拉性能指标随腐蚀程度的变化规律，发现了极限应力和弹性模量随腐蚀程度线性退化的规律，建立了基于腐蚀率的极限应力和弹性模量的退化模型。关键词：腐蚀钢绞线；受拉性能；线性；退化规律中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：1672—401l(2014

2、)06—0045—03DegradationRuleandModelsofTensileBehaviorofCorrodedSteelStrandsMAOYanhong，SONGQuanwei(JiangsuJianzhulmtnute，Xuzhou221116，China)Abstract：Bythe．．wayoftheacceleratedcorrosionthepa-pergotthespecimensofsteelstrandswithdifferentcorrosionde-gree，bytensiletest，thepapergotth

3、eload—displacementcurveandstress—straincurveofeachspecimen，andanalysedthechangelawoftensilebehaviorindexofthespecimenswithcorrosiondegree，andfoundthatitwaslineardegradedlawofextremestressandelasticmodulusofthespecimenswithcorrlpsiondegree，andbulledthedegradationmodlesofextreme

4、stressandelasticmodulusbasedonthecorrosiondegree．Keywords：corrodedsteelstrands；tensilebehavior；lin·ear；degradationrule0前言由前人的研究可知，钢绞线外表面的腐蚀是严重的局部腐蚀¨‘2J，这将对钢绞线的抗拉承载力产生严重的削弱作用，对正常工作状态下处于高应力状态的钢绞线而言将会造成极其严重的后果po。然而，目前对于钢绞线的研究主要是对钢绞线腐蚀后的力学性能退化问题进行探讨，并通过静力拉伸试验获得初步的规律H’51，对腐蚀钢绞线的断裂机

5、理没有进行深入研究。有些学者∞‘7o通过掺盐混凝土试件在不同腐蚀强度环境下的腐蚀来获得不同腐蚀程度的钢绞线试样，对试样进行静力拉伸试验并对钢丝断口进行宏观和微观观察，研究了断裂机理及受拉性能退化特性。但是，他们所研究试件的腐蚀率较低，对于较高腐蚀率下钢绞线的断裂准则和失效概率只能是推断和模拟，无法真正的进行验算。本文将扩大试件的腐蚀程度和数量，在液压伺服机上进行腐蚀试件的静力拉伸试验，比较和分析不同腐蚀程度下钢绞线屈服强度、极限强度、延伸率及弹性模量等的变化规律。作者简介：毛燕红(1977一)，女，山西临汾人，讲师，主要研究方向：建筑结构耐久性。基

6、金项目：住房和城乡建设部软科学研究项目(2012一l【2—35)腐蚀钢绞线的受拉性能试验本试验共制作混凝土试件22个，通过外渗氯盐和通电的方式加速腐蚀，以获得不同腐蚀率的试样。试件内钢绞线编号如表1。裹1试件绩号!Qi差!!旦燮坠垒丝墨美缝蓥丝丛坐差翌篁盔曼墨试件混凝土尺寸采用63mm×150mm×430mm，每个试件中配置2根咖812．7(1×7)1860级钢绞线，保护层厚度为20mm，所有钢筋在试件制作前均打磨掉表面浮锈并称重。试件设计详见图1。图1试件设计试验时取钢绞线试件在液压伺服机上做静力拉伸试验，记录试验过程中力和位移数据。加载全程采用

7、位移控制方式，以获得全程拉伸曲线。2腐蚀钢绞线的静力拉伸曲线在静力拉伸过程中记录了荷载与位移参数，分析得到了荷载一拉伸变形曲线和应力一应变曲线，图2列出了部分典型荷载一拉伸曲线和应力一应变曲线。在由荷载计算应力时，钢丝断裂前按未腐蚀钢绞线总横截面积计算；钢丝断裂后按剩余钢丝未腐蚀时的总横截面积计算。根据实际测量，未腐蚀钢绞线总横截面积取100．2mm2。图中CS．0为无腐蚀钢绞线的曲线。芒罨R倒图2腐蚀钢绞线荷载一拉伸变形曲线与应力一应变曲线3受拉性能退化规律及模型根据试件的荷载一拉伸曲线和应力一应变曲线确定了钢绞线试件拉拔后的各力学特征值。其中，

8、极限荷载为试样受力时的最大荷载，为图2中的发生第一批断丝时的荷载，名义极限强度为腐蚀钢筋的极限荷载除以钢筋未锈时的截面面积