锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的试验研究
钢筋与混凝土粘结性能的试验研究
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能
5（总）工程质量N (B)他山之石精品让钢筋在混凝土中快速生锈在试件上面用防水砂浆做一小池子，池子中放入氯化钠溶液，池底放一不锈钢板作阴极，混凝土中的钢筋作阳极，通直流电，如图1所示。
控制通电时间使混凝土中的钢筋锈蚀程度分别为轻、中、重三种。
钢筋锈蚀后，在钢筋保护层上会出现裂缝，对于轻度锈蚀的试件，锈蚀裂缝一出现就立即停电；对于中等锈蚀的试件，当锈蚀裂缝宽度达到0.5~1m m 后断电；对于严重锈蚀的试件，当裂缝宽度达到1~2mm 后断电。
钢筋锈蚀的深度可用法拉第定律来计算，深度可在0~0.36m m 。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能的污物和浮浆，再用自来水清洗干净；第二种是对老混凝土表面人工凿毛，去掉表面浮浆和部分水泥石，露出粗骨料，使表面形成凹凸不平状，增加粘结面的面积和机械咬合力；第三种是将老混凝土试块用压力机从中间劈开，用其断裂面作为粘结面。
结果表明，第二种界面抗冻融能力最好。
他们还在粘结面上抹界面剂，以增加粘结强度。
选用的界面剂有水泥砂浆界面剂、水泥净浆界面剂和水泥膨浆界面剂三种，其中以水泥砂浆图让混凝土中的钢筋快速生锈的装置图2加载波形的粘结效果最好，水泥净浆和水泥膨浆的粘结效果没有明显差异。
这是由于三种界面剂采用的水灰比均相同，加入砂子后，使砂浆稠度增加，塑性降低，硬化后的弹性模量增大，线胀系数减小的原因。
深度阅读：李平先，赵国藩，张雷顺.新老混凝土粘结面的抗冻融劈拉性能试验研究.土木工程学报，2006年第4期672007.o.111995（总）工程质量N (B)精品他山之石给生锈的钢筋加动荷载把生锈的钢筋从混凝土中拔出，但是拔出的力是动态变化的，为三角波，用动荷载拔出锈蚀钢筋的试验还很少有人做过。
其方法是加力以后，再把力释放掉，然后再加力，周而复始，而且加的力一次比一次大，如图2所示。
在荷载作用的初期，钢筋与混凝土之间的滑移量增加得较慢，随着荷载的增大，滑移量的变化速度越来越大。
每次荷载卸为0时，滑移并不回到0，而是留下了残余滑移，残余滑移随循环次数的增加越来越大。
钢筋锈蚀与混凝土粘结性能试验研究
４ 造价分 析
新疆 地区一般 钢结 构 节 能住 宅 、 钢龙 骨蒙 皮式 及节 轻
能 ６ ％ 的传统的砖混结构 的主体工 程造价都 在每平方米人 ５ 民币 １０ 人 民币 以上 】 ２ ０元 。根 据钢 结构 住 宅优 化设 计成 果 ， ４对建造成本进行 了概算 。 表 从造 价分析 中可知 ， 在新 疆 地 区优 化设计 后 的钢 结构 住宅 主体 工程 造价在达到节 能 ７ ％ 的情况下 （ ０ 含施 工、 钢构
干进行试验 。 ２ 试验加载
著 ；ｉｐｏ 研究 了反复荷 载作用循 环荷 载作用 次数对 粘 Ｆｌ ｐ ｕ ｉ 结力退化 的影 响 ， 明循环次 数对 粘结力退 化影 响显著 ； 表 Ａ ａｉ ａ ｌ —Ｆ ｒ ｖ ｄ对反复荷载作用 下钢筋 与高强 混凝土 的粘结力 进行 了研 究 ， 试验结果 表明荷 载位 移 幅值越大 ， 粘结力损 其 失越大 ， 回曲线能够 反映加 载速 率 的影响 ， 向约束 能够 滞 侧 显著提高 构件的承载能力 Ｊ 。
７％ ～ ０ ０ ８ ％时 ， 由第 一个 循 环 加载 引 起 的粘结 力退 化 不显
方 体 试 件 ， 准 养 护 ２ ｄ后 ， 测 其 平 均 抗 压 强 度 为 标 ８ 实
３ ． ＭＰ 。 １５ ． ａ
（ ） 钢筋 加速 锈蚀 方法。采用 电化 学 加速 锈蚀 对 混 ２ 凝 土 中钢 筋 进行 锈蚀 试 验 ， 筋 理论 锈蚀 率 为 Ｏ ，％ ， 钢 ％ ５ １ ％ ，５ ， ０ １ ％ 电流密度 为 ０ ０ １ ｆ ｍ２ 采用 法 拉第 定 律计 算 ．０ Ａ ｃ ， 钢筋的通 电时间 ， 了保证试 验 中钢 筋 的锈蚀率 ， 为 将钢筋 无 粘结部分 和箍 筋均 匀涂刷环氧树 脂 ， 防止 其发 生锈蚀 ， 将试 件浸泡于 ５ 的氯化 钠溶液 中 ３ ， ％ ｄ 然后 进行 通 电试 验 ， 如图 ２所示 ， 当钢筋 通电时 间达到 预定 时间后 ， 将试 件 取 出并 晾
锈蚀钢筋混凝土粘结性能
锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究摘要：研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于对在役结构进行鉴定和耐久性分析，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。
本文探讨了锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的研究。
关键词：锈蚀；钢筋混凝土；粘结性能1钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要是由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，从而使钢筋与混凝土之间能够实现应力传递，建立起结构承载所必需的工作应力。
钢筋只有通过与混凝土的粘结与锚固才能产生强度和延性，钢筋与混凝土之间的粘结作用是普通钢筋混凝土结构承载受力的前提，因此，钢筋混凝土结构的粘结问题，在工程实践中以及在理论研究方面都具有重大意义。
2锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响影响钢筋与混凝土粘结性能的因素很多，包括箍筋设置、保护层厚度、钢筋直径、混凝土强度等等。
其中，钢筋的锈蚀是降低钢筋与混凝土之间的粘结性能的一个重要因素。
许多学者研究发现，由于碳化、氯化物侵蚀等原因导致钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土间的粘结性能会发生变化。
2.1锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的退化机理一般认为，钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成，混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力；钢筋与混凝土接触面间的摩擦力；钢筋与混凝土的机械咬合力（包括变形钢筋的表面凸出的肋及端部弯钩）。
混凝土内钢筋锈蚀在钢筋表面形成疏松的锈蚀层。
其锈蚀产物是一层结构疏松的氧化物，它包裹在钢筋表面，隔离了钢筋与混凝土表面的接触，从而降低了钢筋与混凝土之间的胶结作用，会导致试验钢筋和混凝土之间的初期粘结性能的改变。
钢筋锈蚀后其体积会增大，一般认为钢筋的锈蚀体积膨胀2～6倍，下图1是部分锈蚀产物的体积对比。
锈胀力在混凝土中产生劈裂应力，并在混凝土中产生裂缝，随着钢筋表面的进一步锈蚀，钢筋与混凝土间的粘结力将受到一定的影响。
下图2可以表示锈蚀对粘结性能的影响。
2.2锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究的意义钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。
钢筋锈蚀后与混凝土粘结性能研究综述
Ｓ ＡＮ Ｉ ＮＥ ＧＹＡＮ ０Ｎ Ｅ Ｖ ＴＯＮ Ｈ Ｘ Ｒ Ｄ Ｃ Ｓ Ｒ Ａ Ｉ ｉ ｆ
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钢 筋 锈 蚀 后 与 混 凝 土 粘 结 性 能 研 究 综 述
关 贤 军 张 学 伟 施 俊 杰 陈 磊 ， ， ，
（ ．同 济 大 学 ， 海 １ 上 ２ ０ ９ ； ． 海 同优 建 筑 有 限公 司 ， 海 ００２ ２上 上 ２０９） ０ ０ ２
摘
要 ： 钢 筋锈 蚀 后 粘 结 力 的 退 化 是 混 凝 土 构 件 工 作 性 能 与 可 靠 性 性 能 下 降 的主 要 原 因之 一 。叙 述 了钢 筋 锈 蚀 后 其 与
混 凝 土 粘 结性 能 的研 究现 状 及 锈 蚀 后 两者 粘 结 性 能 退 化 的 机 理 、 结 性 能 的研 究 方 法 、 蚀 对 粘 结性 能 退 化 影 响 的 定 量 粘 锈 分 析 、 蚀 后 粘 结 滑 移 本 构 模 型 及锈 蚀后 钢 筋 混 凝 土 承 载 力 的 退 化规 律 等 。 锈 关键 词 ： 钢 筋 锈 蚀 ； 结性 能 ； 结 滑 移 ； 久 性 ； 载 力 粘 粘 耐 承 中 图分 类 号 ： 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １ ７ —９ ７ （０ ０ ０ — ０ ５０ ６ ４ ３ ９ 一２ １ ） ５０ ２ —４
０ 引 言
目前 ， 泛使 用 的混 凝 土 结 构 之 所 以有 良好 的 工 广 作性 能 １ 主要 的原 因就是 钢 筋 与混 凝 土 之 间有 较好 个 的粘结 能力 ， 结 性 能 的 变 化对 钢 筋 混 凝 土 构 件 的力 粘 学性能 和耐 久 性 能影 响很 大 ， 成 两 者 之 间粘 结 性 能 造 发生改 变 的 主 要 原 因是 钢 筋 的锈 蚀 。钢 筋 锈 蚀 在 房 屋、 桥梁 等混凝 土结 构 中普 遍存 在 。据 报 道 ， 国各 种 美 因腐蚀造 成 的损失 达 ７ ０ ０ 美 元 ／ ， 中 ， 凝 土 中 ０ ×１ ａ其 混 钢筋锈蚀 造成 的损 失 约 占 ４ ％＿２。 因此 ， 内外 学 ０ １ｌ ， 国 者对钢筋 锈 后 与混 凝 土 的粘 结 性 能 进 行 了大 量 研 究 ，
钢筋砼粘结锚固性能的试验研究
钢筋砼粘结锚固性能的试验研究钢筋混凝土结构在建筑工程中广泛应用，其性能与稳定性直接关系到建筑的使用寿命和安全性。
钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用是影响钢筋混凝土结构性能的关键因素之一。
因此，对钢筋砼粘结锚固性能进行深入的研究具有重要意义。
本文通过试验研究，对钢筋砼粘结锚固性能进行了探讨和分析，旨在为提高钢筋混凝土结构的性能和稳定性提供理论支持。
钢筋：选用某知名品牌的高强度钢筋，直径为16mm，抗拉强度为340MPa。
混凝土：采用C30标号的商品混凝土，原材料包括普通硅酸盐水泥、砂、石和水。
试件制作：制作一组立方体试件，尺寸为100mm×100mm×100mm，每组包含5个试件。
在制作过程中，确保钢筋放置在试件中心，并与表面保持垂直。
加载装置：采用万能试验机进行加载，通过顶部加载的方式对试件施加拉力。
测量与记录：在加载过程中，实时记录每个试件的钢筋位移和混凝土应力数据。
（1）随着钢筋位移的增加，混凝土应力逐渐增大。
这表明在加载过程中，混凝土对钢筋的约束作用逐渐增强。
（2）在相同钢筋位移条件下，混凝土应力表现出较好的一致性，说明试件之间的粘结锚固性能较为接近。
（1）钢筋位移与混凝土应力之间存在正相关关系，随着钢筋位移的增大，混凝土应力逐渐增加。
这表明在加载过程中，混凝土对钢筋的约束作用逐渐增强。
（2）试件之间的粘结锚固性能表现出较好的一致性，说明在相同加载条件下，试件之间的变形和受力情况相差不大。
本次试验研究虽然取得了一定的成果，但仍存在以下不足之处：（1）试件尺寸较小，未来可以考虑制作更大尺寸的试件，以更好地模拟实际结构中的钢筋混凝土构件。
（2）本次试验仅了加载过程中的表现，未涉及卸载后的性能。
因此，未来可以对卸载后的试件进行观察和分析，以评估粘结锚固性能的持久性。
（3）在本次试验中，我们采用了顶部加载的方式对试件进行加载。
未来可以考虑采用其他加载方式（如侧向加载），以评估不同加载条件下粘结锚固性能的变化情况。
锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化规律的试验研究
四川建筑科学研究Sichuan Building Science 第38卷第6期2012年12月收稿日期：2011-07-28作者简介：蒋连接（1983－），男，江苏徐州人，硕士，讲师，主要从事混凝土结构耐久性方面的研究。
基金项目：宿迁学院科研基金项目（2011KY23）E －mail ：jianglianjie1983@126．com锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化规律的试验研究蒋连接1，马欢2，朱方之1（1．宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁223800；2．大地工程开发集团南京分公司，江苏南京210000）摘要：采用人工气候环境加速混凝土内钢筋锈蚀，通过对粘结试件进行拉拔试验，得到了试件的平均粘结应力-平均滑移关系曲线，分析了钢筋锈蚀程度、箍筋等对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响。
结果发现：随着钢筋锈蚀程度的增加，粘结性能先略有提高而后减小；箍筋对试件的粘结性能的影响很大。
关键词：锈蚀钢筋；粘结性能；人工环境；退化；劈裂破坏中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1008－1933（2012）06－070－03Experimental study on deterioration of bond behavior between corrodedsteel bars and concreteJIANG Lianjie 1，MA Huan 2，ZHU Fangzhi 1（1．Department of Architectural Engineering ，Suqian College ，Suqian 223800，China ；2．Dadi Engineering Development Group ，Nanjing 210000，China ）Abstract ：Based on the pull out tests of bond behavior between concrete and steel bars corroded through the artificial climate accelerated corrosion technique ，the average bond stress-slip curves are obtained ，the effect of the degree of corrosion and stirrup on the bond behavior are analysed．The results show that as corrosion degree increases ，the bond strength enhances initially and then deteriorates gradually ；stirrup has a great impact on the bond behavior．Key words ：corroded steel bars ；bond behavior ；artificial climate ；deterioration ；splitting failure0引言钢筋与混凝土间良好的粘结性能是实现钢筋与混凝土界面处应力传递、保证钢筋与混凝土共同工作并协调变形的前提。
锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响
［5］ 袁迎曙，余索，贾福萍． 锈蚀钢筋混凝土的粘结性能退化的试 验研究［J］． 工业建筑，1999（ 11） ： 47 － 50．
变形钢筋由于钢筋锈蚀，增加了混凝土对钢筋的 握裹力，当钢筋锈蚀率为 2. 1% 时，钢筋与混凝土的粘 结强度会有所增加，如图 3 所示，随着钢筋锈蚀率的增
由于光面钢筋和变形钢筋是现在钢筋混凝土结 构 最 常 用 的 钢 筋 形 式，并 且 其 表 面 形 状 不 同，文 中 通 过电化学加速锈蚀 方 法 对 钢 筋 进 行 锈 蚀，对 不 同 锈 蚀 率的钢筋与混凝土进行拔出试验，钢筋采用变形肋钢 筋和光圆钢筋两种，研 究 了 不 同 锈 蚀 率 对 不 同 钢 筋 的 粘结力的影响，为目 前 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 评 估 和鉴定提供依据。 1 试验概况 1． 1 试验试件
［2］ Weyers RE． Service life modal for concrete structure in chloride environments ［J］． ACI Mater J，1998，95（ 4） ： 445 － 453．
［3］ 金伟 良，赵 羽 习． 混 凝 土 结 构 耐 久 性［M］． 北 京： 科 学 出 版 社，2002．
（ 1） 由于光面钢筋锈蚀以后，钢筋与混凝土间 的摩擦力增加，提高了其粘结强度，随着锈蚀的增加， 当混凝土保护层开裂以后，粘结力急剧降低。
（ 2） 当变形钢筋锈蚀率低于 2. 1% 时，钢筋与混 凝 土 的 粘 结 力 显 著 提 高，随 着 锈 蚀 率 的 增 加，其 粘 结 力逐渐降低。
（ 3） 光面钢筋在无锈蚀和锈蚀率较大时，均发 生钢筋拔出破坏，当钢筋锈蚀率为 4. 8% 时，发生混凝 土劈裂破坏； 而变形肋钢筋与混凝土均发生劈裂破坏。
混凝土与钢筋之间的粘结性能研究
混凝土与钢筋之间的粘结性能研究一、前言混凝土和钢筋是混凝土结构中最基本的两个材料，它们之间的粘结性能对于保证混凝土结构的力学性能及使用寿命有着至关重要的作用。
本文旨在对混凝土与钢筋之间的粘结性能进行研究，以期为混凝土结构的设计和施工提供有益的参考。
二、混凝土与钢筋之间的粘结机理混凝土与钢筋之间的粘结机理主要有两种：机械锚固和化学锚固。
机械锚固是指混凝土通过摩擦力和钢筋表面的凹凸不平相互作用，使钢筋得到固定的一种方式；化学锚固是指在混凝土中添加一种粘结剂，使其与钢筋表面发生化学反应，从而形成一层致密的化学粘结层，提高钢筋与混凝土之间的粘结强度。
三、影响混凝土与钢筋之间粘结性能的因素1.混凝土强度：混凝土的强度对其与钢筋之间的粘结性能有着直接的影响。
一般来说，混凝土的强度越高，其与钢筋之间的粘结强度越大。
2.钢筋表面形状：钢筋表面的粗糙程度也是影响混凝土与钢筋之间粘结性能的重要因素。
表面粗糙的钢筋可以增加混凝土与钢筋之间的摩擦力，从而提高粘结强度。
3.混凝土与钢筋之间的锚固长度：锚固长度是指混凝土中能够有效固定钢筋的长度。
锚固长度越大，粘结强度也越高。
4.混凝土的配合比：混凝土的配合比也会影响其与钢筋之间的粘结性能。
过多的水泥会导致混凝土的收缩，从而削弱钢筋与混凝土之间的粘结强度。
5.养护条件：养护条件也是影响混凝土与钢筋之间粘结性能的因素之一。
充分的养护可以保证混凝土的强度和密实性，提高其与钢筋之间的粘结强度。
四、混凝土与钢筋之间的粘结性能测试方法1.拉拔试验：拉拔试验是一种常用的测试混凝土与钢筋之间粘结性能的方法。
该方法通过施加拉力来破坏混凝土与钢筋之间的粘结，从而得出粘结强度。
2.剪切试验：剪切试验是一种通过施加剪力来测试混凝土与钢筋之间粘结性能的方法。
该方法可以更真实地模拟混凝土结构中发生的受力状态，因此被广泛应用。
3.梁试验：梁试验是一种通过制作混凝土梁来测试其与钢筋之间粘结性能的方法。
该方法可以模拟实际的混凝土结构受力状态，因此能够更全面地评估混凝土与钢筋之间的粘结性能。
锈蚀钢筋混凝土构件受力性能分析研究
（ １ ） 几何 模型 建立 １ ２ ０×２ ０ ０ Ｘ １ ９ ０ ０ ｍｍ简支梁 ， 计算跨径 １ ７ ０ ０ ｍ ｍ。 主筋混凝土保护层厚度为 ２ ５ ｍ ｍ， 混凝 土采用 Ｓ Ｏ Ｌ Ｉ Ｄ ６ ５实体 单元模拟 ， 钢筋采用 Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ ８单 元模 拟 ， 采用 Ｃ Ｏ Ｍ Ｂ Ｉ Ｎ ３ ９非线 性弹簧单 元模 拟 钢 筋 和混 凝 土 之 间粘 结 滑 移。分别 建 立 ０ ％、 ５ ％、 １ ５ ％三组钢 筋锈蚀率模型 。主梁总共划分为 １ ０ ６ ８ 个单元 、 １ ２ ４ ８个节点 。 （ ２ ） 边界条件 在实 际支座处 沿横 桥 向施加 ｘ、 Ｙ两个 方 向的约束 ； 钢 筋 与主梁 之间通过 弹簧单元 连接 ， 将混凝 土单元节点与钢筋 单元节点重合 ， 耦合重合节点 ｘ、 Ｙ方 向的 自由度 ， 弹簧单元 的粘结应 力一 滑移关系按照公式 （ ３ ） 输入 。 （ ３ ） 计 算参 数 ①主梁 主梁采用 ｃ 如 混凝土 ， Ｅ＝ ３ ． ０ Ｘ １ ０ ＭＰ ａ ， ＝ ０ ． ２ 。混凝 土的本构模型仍采用原混凝 土本 构模 型。
ｙ ， ｓ＝０ ｂ ｘ＋ 厂， Ａ ＝ Ａ ＋ （ １ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算 中 不 考 虑 受 压 钢 筋 和 箍 筋 的 锈 蚀 ； 受 拉 钢 筋 采 用 Ｈ Ｒ Ｂ ３ ３ ５钢筋 ＝３ ０ ０ ＭＰ ａ 。Ｅ＝２ ． ０ Ｘ １ ０ ５ Ｍ Ｐ ａ ， ＝０ ． ３ 。 锈蚀钢筋 的本构模 型采用表 １模拟。 ③锈蚀钢 筋和混凝土之 间的粘结滑移作用 锈蚀 钢筋粘结应力与滑移关 系是否合理 ， 将直接影有 限 元分析结果。根据本文第一节所提到 的方法 ， 对 未锈蚀钢 筋 与混凝土的粘结滑移关 系乘 以粘 结锈蚀退化 系数 ， 得到锈蚀 后的粘结滑移关系 。
钢筋与混凝土间粘结性能调查与分析
钢筋与混凝土间粘结性能调查与分析引言在建筑领域，钢筋与混凝土是两种常见的结构材料，它们通常通过粘结力来共同工作。
钢筋与混凝土的粘结性能对于建筑的强度和稳定性至关重要。
因此，本文将对钢筋与混凝土间的粘结性能进行调查与分析。
1. 背景介绍1.1 钢筋和混凝土的作用钢筋在混凝土中起到增强材料的作用，可以抵抗混凝土的拉力。
混凝土则能够保护钢筋免受环境的侵蚀，并且提供压力的承载能力。
1.2 粘结性能的重要性钢筋和混凝土之间的粘结性能决定了二者之间的协同工作效果。
如果粘结性能不好，将会导致结构的强度和稳定性下降，从而影响建筑物的安全性。
2. 粘结性能的测试方法2.1 拉拔试验拉拔试验是评估钢筋与混凝土粘结性能的常用方法之一。
它通过在钢筋和混凝土之间施加拉力，测试它们之间的粘结强度和粘结长度。
2.2 剪切试验剪切试验也可以用来评估钢筋与混凝土的粘结性能。
在该试验中，试样会受到横向剪切力的作用，测定粘结界面的剪切强度和承载能力。
3. 影响粘结性能的因素3.1 水胶比水胶比是指混凝土中水的用量与水泥的用量之比。
较高的水胶比会导致混凝土中的水分含量增加，从而降低了粘结强度。
3.2 钢筋表面形状钢筋表面的形状对于粘结性能有很大影响。
通常情况下，带有肋形或纵槽的钢筋表面可以提供更好的粘结效果。
3.3 混凝土养护混凝土的养护质量也会影响粘结性能。
充分的养护过程可以使混凝土中的水分充分活化，从而促进与钢筋的良好粘结。
4. 粘结性能的分析4.1 结果分析通过拉拔试验和剪切试验获得的测试结果可以得出钢筋与混凝土之间的粘结性能。
根据实验结果，我们可以评估粘结性能的优劣，并对建筑结构作出相应的调整。
4.2 强度分析粘结强度是评估钢筋与混凝土粘结性能的重要指标之一。
通过比较不同试样的粘结强度，可以评估结构的承载能力和稳定性。
5. 提高粘结性能的方法5.1 表面处理通过对钢筋表面进行机械除锈和表面处理，可以改善钢筋与混凝土之间的粘结性能。
锈蚀钢筋与混凝土粘结力的研究现状
张伟平 ］ 等通过梁式粘结试验研究发 现胀裂 宽度越大 ， 内粘
结 应 力 分 布 越 均 匀 。粘 结 锚 固 刚 度 沿 锚 长 的 变 化 规 律 可 以 用 两
Ｚｓ ．（ ． ＋ｃ ａ、 。 １ ＆ ＋ ｝ ｚ ， ｓｂ － ＝０ ６ ０ ５ ， ６ ｆ ｒ ｅ 己 ｄ Ａ
目前 粘 结 力 的试 验 方 法 主 要 有 ３种 ： ） 心 拔 出 试 验 ： 能 １中 不 反 映 梁 中钢 筋 锚 固 区存 在 弯 矩 及 剪 力 共 同 作 用 的 影 响 ， 限 性 在 局
（） ３
（ ＝２ （ Ｌ） ． （ ／ １ ． （ ／ ０ ．（ Ｌ） ｚ） ３ ｚ／ ＋７ ７ ｘ Ｌ） ４２ ｘ Ｌ） ＋４ ２ ｘ／
ｒ Ｓｚ， ） ・ ｌＳ ・ ２ｚ） （ ， ： ｆ （ ） 厂（
．
间的摩擦 力和钢筋 表面状 况有 关的 机械 咬合力 。螺 纹钢 筋 的粘 结强 度则 主要取决 于钢筋表 面凸出的肋与混凝 土的机械 咬合力 ，
胶 合 力 和 摩 擦 力 不 是 主 要 影 响 因素 。
２ 粘 结试验 方法
维普资讯
第３ ４卷 第 １ ６期
２ ００ ８ 年 ６ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ＴＥＣＴＩ 珏 Ｅ
Ｖ０ ． ４ ＮＯ． ６ １３ １
Ｊ ｎ ２０ ｕ ． ０８
・６ ・ ３
・
结 构 ・ 震 ・ 抗
（） ４
于试验过程 中承压板使混凝土受压 ， 但试件 制作及试验 装置 比较 简单 ， 结果便于分 析。２ 梁式试 验 ： ） 普遍认 为用 梁式 粘结试 验得
到 的粘 结 强 度 对 设 计 梁 给 出 最 精 确 的 结 果 ， 研 究 包 含 的 变 量 但 多 ， 要 大 量 的试 件 ， 置 复 杂 。３ 钢 筋 内 贴 应 变 片 拔 出试 验 ： 需 装 ） 即 刨 开 钢 筋 ， 钢 筋 内 部 开 槽 贴 应 变 片 ， 过 换 算 可 以 测 得 钢 筋 与 在 通
侧向压力影响下锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究
侧向压力影响下锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究简介：钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。
研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于对在役结构进行鉴定和耐久性分析，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。
文章设计了一套加载装置，通过对拔出试件施加侧向压力模拟了梁端受力状态，研究了侧向压力和锈蚀程度对钢筋混凝土粘结性能的影响规律，并对其机理进行分析。
结果显示该方法与梁式粘结试验结果较为一致。
关键词：钢筋混凝土；拔出试验；粘结；侧向压力钢筋与混凝土之间的粘结是钢筋混凝土结构承载受力的前提。
评价结构的粘结性能，需要拟定相应的粘结试验方法。
但拟定试验方法的困难，不仅在于粘结性能受到很多因素的影响，而且由于粘结问题的复杂性，往往一种方法并不足以全面反映钢筋粘结性能的优劣。
目前，典型的钢筋混凝土粘结试验基本可以分为两种类型：拔出和梁式粘结试验。
两种试验都有其自身的局限性：（1）拔出试验的试件制作及试验装置比较简单，试验结果便于分析，但在拔出试验中，钢筋受拉，其周围混凝土受压，试件中没有剪力和弯矩作用，与实际结构构件的受力状态不符；（2）为了克服拔出试验的缺点，可以采用梁式粘结试验，但梁式试验试件尺寸较大，制作成本较高，且试验较为复杂。
基于上述问题，本文根据梁的受力特征，通过特殊的加载装置对锈蚀拔出试件施加侧向压力，观察了侧向压力和锈蚀程度对试件粘结性能的影响，并对其机理进行分析，为进一步完善钢筋混凝土粘结试验方法打下基础。
一、试验研究方案（一）试验材料钢筋：试验钢筋直径采用14；箍筋采用6；水泥：32.5普通硅酸盐水泥；细骨料：天然中砂；粗骨料：碎石最大粒径不大于14mm 表2-1混凝土配合比（重量比）table2-1concretemixproportion （weightproportion）水泥砂石子水设计强度实际强度12.083.310.62c20c232.2试件设计在拔出试验的基础上，对试件施加侧向压力，并考虑锈蚀程度因素制作两种拔出试件。
锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能
锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能1 引言自钢筋混凝土发明以来，由于其良好的性能故而在土木工程领域得到了广泛的应用。
但由于钢筋混凝土耐久性不足导致了很多严重的问题，这些问题日益引起人们的重视。
影响钢筋混凝土耐久性最主要的因素便是钢筋的锈蚀。
此外，它还对钢筋混凝土的粘结性能有着很大的影响。
本文在查阅大量前人研究成果的基础上，对锈蚀变形钢筋与混凝土的粘结性能的影响进行了总结和回报，加强对锈蚀钢筋与混凝土的认识。
2 从化学角度来阐述钢筋锈蚀机理由于钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀过程从本质上说是一个化学反应，更准确的说是电化学反应，所以从化学的角度阐述钢筋锈蚀的机理。
钢筋混凝土结构中使用的钢材主要成分是铁(Fe)，还有如C、S、Ti、Si、Mn 等元素。
自然界中，高纯度的单质铁极易发生锈蚀。
新鲜的钢筋混凝土结构中，钢筋不易发生锈蚀。
原因是混凝土孔隙水溶液含有Ca(OH)2，呈高碱性(pH可达14左右)，使得在钢筋表面形成一层致密的钝化膜以Fe3O4为主、并含有Si-O键的黑色氧化膜，即钝化膜(Passive Film)。
它能有效防止钢筋的锈蚀。
但当pH<11.5时，即混凝土空隙水溶液碱性降低时，钝化膜开始变不稳定。
当pH<9.88时，钝化膜生成困难或者已生成的逐渐破坏，从而导致钢筋的锈蚀。
造成混凝土孔隙水溶液pH值降低的原因有三种：一是混凝土的中性化，主要是碳化；二是Cl-的渗透，Cl-对混凝土结构具有很强腐蚀性。
目前，常用含有Cl-的早强剂、除冰剂，还有富含大量氯离子的海砂的不当使用；三是杂散电流的影响。
钢筋锈蚀的反应式如下式所示：阳极反应：Fe - 2e → Fe2+阴极反应：O2+ 2H2O+ 4e→ 4OH-阳极继续发生二次化学反应，反应式如下式所示：Fe2++ 2OH-→ Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3↓在氧气和水的存在的情况下，钢筋表面的铁原子变成离子溶于水中，从而在钢筋表面形成红色铁锈，严重时铁锈将引起混凝土开裂。
锈蚀钢筋对混凝土构件粘结强度的影响
锈蚀钢筋对混凝土构件粘结强度的影响目前在混凝土结构的施工过程中，人们更多的采用科学的混凝土施工工艺和有效的施工措施来预防混凝土产生有害裂缝，而忽视了由于钢筋锈蚀造成的混凝土粘结性能的退化。
锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响已成为混凝土结构耐久性的重要内容，本文通过钢筋混凝土结构梁式实验的研究，探讨了混凝土结构试件表面锈胀裂缝宽度和钢筋锈蚀率对极限粘结强度的影响规律。
通过传统的梁式实验，证明了钢筋混凝土梁表面纵向裂缝的产生与否及其宽度大小，并不是影响配箍构件粘结性能的本质因素，它与粘结强度的相关性均不显著，而锈蚀率对粘结性能有着重要影响，极限粘结强度随锈蚀率增加先增大后减小，然而，锈蚀率低于5%时不会低于未锈蚀钢筋混凝土构件的粘结强度。
标签：钢筋混凝土；钢筋锈蚀；粘结强度；锈蚀率1 引言钢筋混凝土结构在北京施工的项目中占有80%的比例，由于钢筋混凝土结构理论已经非常成熟，绝大多数施工企业在编制施工方案时对混凝土的有害裂缝都会采取专门的解决方案来避免。
比如，温控后浇带的设置；屋面温控筋的绑扎；以及考虑季节影响的雨季施工方案或者冬季施工方案等。
但是，对于钢筋工程，施工企业会把重点放在抗震锚固长度；钢筋搭接长度以及配箍加密区等涉及抗震、受力安全的内容上，而忽视了由于钢筋长期暴露在室外环境下而遭受锈蚀，从而影响结构构件的耐久性。
笔者在2006年刚参加工作时，龙冠润景项目8号楼正在结构施工，2007年交付使用，在使用一年后，首层7-9轴顶板的框架梁、板产生了宽度不均纵向顺筋裂缝，起初，根据总承包企业北京城建十公司的项目部人员分析，开裂的原因是由于此施工流水段混凝土早在2006年3月份施工时，由于天气回暖，在浇筑完C30混凝土时，没有及时采用保温措施，而混凝土的配方采用了冬季施工的配方，在混凝土里添加了一定比例的早强剂和减水剂，并且春天天气干燥，混凝土表面失水过快造成的混凝土的开裂，最后我公司采用化学压力灌浆法，向裂缝里注入了环氧树脂进行了结构补强。
锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的试验研究
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Ｖ１ ２Ｎ． Ｊ３００２ ｏｙ ６ ｏ４ ． ｕ ｌ
锈 蚀 钢 筋 与 混 凝 土 粘 结 性 能 的试 验 研 究
赵 羽 杭州 ３０ ２） 浙 浙 １ ０ ７
摘 要 ：通 过 对 不 同 锈 蚀 量 的 光 面 钢 筋 和 变 形 钢 筋 进 行 拔 出试 验 ， 到 了 两 种 钢 筋 与 混 凝 土 的 粘 结 性 能 随 着 不 同 得
锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能研究进展
ｍ， 按照期望腐蚀率换算的钢筋质量损失量 ； ～
作 者 简介 ： 云 鹏 （ ９ ５ ）， ， 北 唐 山 人 ， 理 工程 师 ， 事 结 构 设 计 工 作 。 李 １８ 一 男 河 助 从
第 ２期
李 云鹏 ： 锈蚀钢筋 与混凝土粘结锚 固性 能研究进展
１ ７
， 选择 的电流 强度 。 一
结锚 固性 能 的试 验 方法 、 粘结 强度 的计算公 式 、 粘结
滑 移 本 构 关 系 以 及 有 限元 法 模 拟 研 究 。
的环 境 中 的 结 构 ， 筋 的锈 蚀 更 容 易 发 生 。 由 于 钢 筋 钢
锈蚀造成 的强度退化 ， 会使结构安 全性 大幅度降低 。
钢筋 和 混 凝 土 之 问 的 粘 结 力 组 成 有 三 部 分 ： （ ） 于 混凝 土 的收 缩 而 产 生 的对 钢 筋 的握 裹 力 ； １由 （ ） 筋 和 混 凝 土 接 触 面 上 的 分 子 胶 着 力 ； ３ 由 于 ２钢 （）
ｍ ×２ ×９ ７ ６ ４８
— 一
，１、
，×５ ８ ５． ４７
械 咬合作用 ， 粘结 强度 降低 。混 凝土 在 开裂后 ， 筋 钢
会暴露在 空气或外界０ ０一ｌ —２ ２１ １ ９
式（ ） ： 通 电时 间 ； １中 卜
浙 江建筑 ， ２ 第 ８卷 ， ２期 ，０ ２ 月 第 ２１ １年
Ｚ ｅｉｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｈ ｊ ｇＣ ｎ ｔ ｃｉ ，Ｖｏ． ８，Ｎｏ ２，Ｆ ｂ ２ １ ａ ｒ ｏ １２ ． ｅ ． ０ １
锈 蚀 钢 筋 与 混 凝 土 粘 结 锚 固 性 能 研 究 进 展
Ａ ｖｅ ｏ ｈ ｕ ｅ ｈ ｒ ｍ ａｎ ｅ ｏ ｃ ｏｒ ｇ ｎ ｉｇ ｏ Ｒｅ ｉｗ ｆｔ ｅ Ｓｔ ｄｉｓ ｏｎ ｔ ｅ Ｐｅ ｆ ｏｒ ｃ ｆＡｎ ｈ ａ ｅ Ｂｏ ｄｎ ｆ Ｒｕ ｔＥａ ｅｎ Ｓｔ ｅ ｓ ． ｔ ｅ ＩＢａｒａ ｄ Ｃｅ ｅｎ ｎ ｍ ｔ
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究摘要】钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性劣化的主要原因之一。
锈蚀使钢筋与混凝土的粘结性能发生退化，严重地降低了钢筋在混凝土结构中的作用，甚至导致混凝土结构的坍塌破坏。
研究锈蚀钢筋粘结性能的退化规律对于已建混凝土结构的耐久性评估具有重要的意义。
该文在既有研究的基础上，通过锈蚀钢筋粘结性能试验，对锈蚀钢筋的力学性能和粘结性能的退化规律进行研究。
【关键词】钢筋；锈蚀；粘结性能；耐久性Corrosion of steel and concrete properties of the bondedYang Song-rong，Sun You-tai(Zhejiang BoYu Building Co.,Ltd.ZhoushanZhejiang316000)【Abstract】Corrosion of reinforced concrete structures is caused by deterioration of the durability of one of the main reasons. Corrosion of the reinforcement and the adhesive properties of concrete degradation, seriously reducing the reinforced concrete structure in the role, and even lead to the collapse of the destruction of concrete structures. Study on Bond Behavior of Corroded Reinforced for the degradation of the law has been built to assess the durability of concrete structures isof great significance. In this paper, the existing research on the basis of the bond behavior of corroded reinforced through experiments on the mechanical properties of steel corrosion and degradation of the performance bond to study law.【Key words】reinforcement;corrosion; bondbehavior;durability1. 概述混凝土中钢筋锈蚀是十分普遍的现象，尤其是在沿海地区、工业污染地区钢筋锈蚀问题更为突出。
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Ｔ 【２—５８ 占０ １…………（ ７ ５５ ．３ ＞． ｌ ．一 ． ． ＞． Ｉ １ ２ １ ）
式中：占 为钢筋锈层厚度，单位为 ｍ 。 ｍ
图中可见，锈蚀以后 ，光面钢筋与？凝土的粘 昆 结力最大值可达到未锈时的 ３ 倍以上 ，这和文献［ ５ 卜 中的观点是一致的。
４
本试 验 根 据 《 运 工 程 混 凝 土 试 验 规 程 水
（ Ｊ７ — ８》中关于混凝土与钢筋握裹力试验 的 Ｊ ２０ ９） Ｔ 规定 ，采用最大量程为 ５ 的万能试验机进行拔 出 ｔ 试验。在拔出钢筋的上下两端各安装两只千分表，
以测得两端的钢筋滑移量。
１３ 钢筋快速 锈蚀 ．
光面钢筋试件的粘结强度系数 ：
『． ０９ ７＋２ ．５ ，８ ．１ ２０ ８ ｓ０ １ ，、
对于变形钢筋 ，其粘结强度主要取决于钢筋变
形肋与混凝土的咬和力。钢筋锈蚀 以后 ，钢筋与？ 昆 凝土咬和的变形肋的面积会减小 ，钢筋与混凝土接 触面积的减少量直接影响了变形钢筋与？ 凝土的粘 昆 结强度。而钢筋与混凝土接触面的减少量也是取决 于钢筋的锈层厚度 ，因此对于变形钢筋而言，用来 反应钢筋锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能影响的指标 仍宜采用钢筋锈层厚度。
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浙江 交通职业技 术学院学报 ，第 ８卷第 ４ ，２０ 期 ０７年 １ ２月
Ｊｕ ａｏ Ｚ ｅａｇＩｓｔｅ ｆ ｏ ｍ ｎ ａ ｏｓ ｏｒ ｌ ｆ ｈｊｎ ｎｔ ｔｏ Ｃｍ ｕｉ ｔ ｎ ｎ ｉ ｉ ｕ ｃｉ
Ｖ １８ Ｎｏ ４ Ｄ ｃ ２ Ｏ ｏ ． ． ， ｅ ．Ｏ ７
锈层厚度 （ ｍ）
混凝土粘结的影响
钢筋 和变形 钢筋 分别采 用直 径为 １ｒ ２ ｍ的 Ｉ 钢 和 ａ 级
２ 锈蚀对两种钢筋与混凝土粘结的不
同影 响
光面钢筋和变形钢筋与混凝土的粘结机理是不
一
样的ｃ ， 光面钢筋的粘结强度由三部分组成 ：混 ５ ｌ
Ⅱ 级钢 ，测其强度为分别为 ３９ Ｐ 和 ４７ Ｐ。 ８Ｍ ａ ２ Ｍ ａ
１ 粘结性 能试 验
１１ 试件 ．
锈蚀。通过控制电流大小和通电时间的长短 ，根据
法拉第定量可以控制拔出钢筋的锈蚀量。
拔出试件的混凝土材料为 ４５＃硅酸盐水 泥、 ２ 中沙和最大粒径小于 ４ｍ的碎石。按 Ｃ５ ｃ ２ 要求的混 凝土配合比为水 泥：沙 ： ： ＝ｌ １８ ３４ ０５ ， 石 水 ：． ：． ：． ５ 测得混凝土的立方体抗压强度为 ２ ． Ｍ ａ ２ １ ｐ。光面 ３
值。
两种因素，即摩擦力和与表面状况有关 的咬和力。
而变形钢筋的变形肋改变了钢筋与混凝土的相互作 用方式 ，极大改善了两者的粘结作用，虽然胶着力
和摩擦力仍存在，但变形钢筋与混凝土的极限粘结
强度主要为钢筋表面突出的变形肋与混凝土的机械 咬 和力［ 。 ５ ］
ห้องสมุดไป่ตู้
根据试验数据，经过优化拟合 ，可以得到本次
丑魁强嘏撂提幂 ＊ 蝮器ｇ ３ ２ １
９
３ 光面钢筋的拔 出试验
３１ 破 坏形式和 Ｓ曲线 ．
所有的光面钢筋拔出试件均是拔出破坏。典型 的拔出试件曲线如 图 １ 所示 ，图中可见随着钢筋锈 蚀量的增加，光面钢筋与混凝土粘结的强度和刚度 开始均会增加 ，而后降低。
图 ２ 钢 筋 锈 蚀 对 光 面钢 筋 与
本试验采用 电化学方法进行梁 内钢筋的快速锈 蚀。具体方法为：将拔出试件浸泡在 ５ ａＩ ％ＮＣ 溶液 中若干天后 ， 将连接钢筋的导线与恒定直流电源的
阳极相接 ， 而直流电源的阴极则与溶液中的不锈钢
衰退。当光面钢筋锈蚀 以后 ， 其与混凝土的粘结性
能也会发 生较 大的变化 。
相连接 ，通过 ＮＣ 溶液形成回路，使 阳极 的钢筋 ａＩ
收稿 日期 ：２Ｏ ０— ８ Ｏ７一１ ０
凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力 ；钢筋
作者简介 ：朱玲君 （９６ ，女 ，浙江青 田人 ，工程师 ，Ｅ ｌｉ ｕ９６ ＠ｓ ａｅｍ １６ 一） —Ｉ ｌ ｌ ０８ ｉ ． １ ：Ｚ ｊ ａ ｎ ｏ
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与混凝 土的 粘结性 能随 着不 同钢 筋锈蚀 量 的 变化规 律 ；根 据试验 结果的 统计 分析 ，
给出了两种钢筋锈蚀后与混凝土的粘结强度计算公式 ；最后，还给出了锈蚀钢筋与 混凝土的粘结本构关系，可用于具有锈蚀钢筋的混凝土结构的有限元分析。
关键词 ：钢 筋混凝 土 ；锈蚀 ；粘 结性能 ；拔 出试 验
中图分类 号 ：Ｔ ５８５１ Ｕ ２ ．７ 文章编 号 ：１７ 一２４ （０７ ４一 ｏ８ ５ ６ｌ ３Ｘ ２０ ）ｏ ｏ ｌ 一ｏ
文献标识 码 ：Ａ
１２ 加载装 置 ．
０ 引言
埋置在混凝土内的钢筋锈蚀 以后 ，其与周围混
凝土的粘结性能会发生变化。较为早期的研究 由于 受试验条件的限制 ， 提出了钢筋锈蚀对钢筋与混凝 土的粘结有利的观点［【。而后 的进 一步研究表 ２ ］］ 明ｃ［ ，随着钢筋锈蚀量的增加 ，变形钢筋与混凝 ３引 】 土的粘结强度先期略有增加 ，而后期有较大幅度的
第４ 期
朱玲君 ， 夏
晋 ：锈蚀钢 筋与混凝土粘结性 能的试验研究
ｌ ９
与混凝土接触面的摩擦力 ；钢筋表面粗糙不平的机 着钢筋锈层厚度的增加 ，光面钢筋与混凝土的极限
械咬和力。光面钢筋的极限粘结强度主要取决于后
粘结强度有较大幅度的提高 ，而一旦构件出现锈胀 裂缝以后 ，粘结强度立 即开始降低；在构件出现胀 裂前达到光面钢筋与混凝 土的极限粘结强度最大
锈 蚀 钢筋 与混 凝土 粘 结性 能 的试 验研 究
朱玲君 ，夏 晋２
（．浙江省青 田县交通工 程质量监督站 ， 江 青 田 ３３０；２ １ 浙 ２９０ ．浙江大学 土木学院 ， 浙江 杭州 ３ｏｏ） １ ｏ ｏ
摘 要 ：通过 对不 同锈蚀 量的光 面钢筋和 变形钢 筋进行拔 出试验 ，得到 了两种钢 筋