超高韌性水泥基復(fù)合材料取代保護(hù)層混凝土梁抗銹蝕性能研究

1、 · 84 · 土 表3 Table 3 銹蝕率 i （ % ） 屈服荷載 P s （ kN） 65 67 66 75 68 96 66 85 65 73 63 87 65 44 63 91 61 32 59 47 60 29 62 53 55 41 53 66 50 95 55 80 55 36 51 75 48 22 45 72 木 工 程 學(xué) 報(bào) 2011 年 試驗(yàn)梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果 Results of beams under bending test 屈服荷載對(duì)應(yīng)的裂縫 寬度 w m （ mm） 0 08 0 06 0 07 0 08 0 08 0 07 0 06 0

2、 09 0 1 0 06 0 64 0 84 0 68 0 76 0 66 0 68 0 90 1 02 0 86 1 20 極限荷載 P u （ kN） 80 23 78 64 81 70 76 43 76 32 67 46 67 68 66 11 64 30 62 90 59 39 65 67 60 25 54 85 50 39 65 89 66 11 62 47 58 07 51 62 極限荷載對(duì)應(yīng)撓度 f u （ mm） 35 22 35 31 35 92 34 52 35 24 29 36 32 41 29 64 31 08 23 73 27 36 29 67 35 61 26 21

3、 25 73 35 08 35 93 38 87 34 66 29 44 屈服荷載對(duì)應(yīng)跨中 撓度 f s （ mm） 5 94 7 92 8 02 6 39 7 46 6 65 7 15 8 16 7 32 7 34 5 53 8 02 6 13 5 46 6 14 5 40 5 88 6 28 5 47 5 84 UH0 UH1 UH2 UH3 UH4 UH500 UH501 UH502 UH503 UH504 UH150 UH151 UH152 UH153 UH154 CON0 CON1 CON2 CON3 CON4 0 1 2 3 5 0 1 2 3 5 0 1 2 3 5 0 1 2

4、3 5 3 結(jié)論 代保護(hù)層混凝土的梁在銹蝕后的彎曲裂縫寬度在屈 服荷載以前仍維持在 70 m 以內(nèi)， 顯示出了優(yōu)越的裂 縫控制能力。 通過(guò)對(duì) UHTCC 取代保護(hù)層混凝土梁的加速銹蝕 試驗(yàn) 及 銹 蝕 后 梁 的 彎 曲 性 能 試 驗(yàn) 結(jié) 果 可 以 看 出， UHTCC 具有延緩銹蝕發(fā)生進(jìn)程、 延遲銹脹裂縫出現(xiàn)、 限制銹脹裂縫寬度、 保持銹蝕后構(gòu)件較高的剛度和彎 曲承 載 能 力 等 優(yōu) 勢(shì)。 這 些 優(yōu) 勢(shì) 的 體 現(xiàn) 應(yīng) 歸 因 于 UHTCC 的高拉伸應(yīng)變能力、 應(yīng)變硬化和多縫開裂特 性。本文試驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)椴捎?UHTCC 替代混凝土保 護(hù)層后結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期服役范圍因鋼筋銹蝕主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)

5、壽命預(yù)測(cè)提供試驗(yàn)依據(jù)。 參 考 文 獻(xiàn) 1 金偉良， M 北京： 科學(xué)出 趙羽習(xí) 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 2002 版社， 2 張譽(yù)， M 上 蔣利學(xué)， 張偉平 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性概論 2003 海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 3 吳瑾 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕損傷檢測(cè)與評(píng)估M 北 2005 京： 科學(xué)出版社， （ 1 ） 普通混凝土由于鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫寬度隨 銹蝕程度加劇逐步增大， 且增大速率也隨銹蝕率增大 試驗(yàn)中通電時(shí)間到達(dá) 160h 后裂縫寬度超過(guò)了 而增大， 100 m； 而采用 15mm 厚 UHTCC 取代保護(hù)層混凝土的 梁在同一時(shí)刻裂縫寬度不到 50 m， 但裂縫條數(shù)在增 ； 50mmUHTCC

6、 加 采用 取代保護(hù)層混凝土的梁與全 UHTCC 澆筑的梁在試驗(yàn)的通電時(shí)間范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)裂 縫的出現(xiàn)。UHTCC 具有明顯的延緩或抑制銹脹裂縫 產(chǎn)生和擴(kuò)展的能力。 （ 2 ） 彎曲試驗(yàn)表明， 用 15mmUHTCC 替代保護(hù)層 混凝土梁在銹蝕 190h 后屈服荷載和極限荷載均減小 了 15% 左右， 與鋼筋增強(qiáng)混凝土梁結(jié)果相差不大； 而 用 50mmUHTCC 取代保護(hù)層混凝土的梁與全 UHTCC 澆筑的梁在銹蝕至 190h 后屈服荷載與極限荷載只有 5% 7% 的小幅降低。 （ 3 ） 普通混凝土梁隨鋼筋銹蝕率增大， 在彎曲荷 載作用下的彎曲裂縫也逐步增大； 用 50mmUHTCC 取 第 4

7、4 卷 第5 期 徐世烺等·超高韌性水泥基復(fù)合材料取代保護(hù)層混凝土梁抗銹蝕性能研究 · 85 · 4 Liu Youping Modeling the timetocorrosion cracking of the cover concrete in chloride contaminated reinforced Virginia ： Virginia Polytechnic concrete structures D Institute and State University， 1996 5 洪乃豐 基礎(chǔ)設(shè)施腐蝕防護(hù)和耐久性問與答M 北 2003 京： 化學(xué)

8、工業(yè)出版社， 6 黃國(guó)興， 紀(jì)國(guó)晉 混凝土建筑物修補(bǔ)材料及應(yīng)用M 2009 北京： 中國(guó)電力出版社， 7 Maalej M， Li V C Introduction of strainhardening engineered cementitious composites in design of reinforced concrete flexural members for improved durability J ACI Structural Journal， 1995， 92（ 2） ： 167176 8 Maalej M，Ahmed S，Paramasivam P Corrosio

9、n durability and structural response of functionallygraded concrete beams J Journal of Advanced Concrete Technology， 2003 ， 1 （ 3 ） ： 307316 9 徐世烺， 李賀東 超高韌性水泥基復(fù)合材料研究進(jìn)展及 J 土木工程學(xué)報(bào)， 2008 ， 41 （ 6 ） ： 4560 （ Xu 其工程應(yīng)用 Shilang， Li Hedong A review on the development of research and application of ultra hig

10、h toughness cementitious composites J China Civil Engineering 2008 ， 41 （ 6 ） ： 4560 （ in Chinese） ） Journal， 10 張秀芳， 徐世烺 采用超高韌性水泥基復(fù)合材料提高鋼 J 土木 筋混凝土梁彎曲抗裂性能研究 （ I） ： 基本理論 2008 ， 41 （ 12 ） ： 4854 （ Zhang Xiufang， Xu 工 程 學(xué) 報(bào)， Shilang Improvement of the flexural and cracking behavior of RC beams using u

11、ltrahigh toughness cementitious composites （ I ） ： theoretical analysis J China Civil Engineering Journal， 2008 ， 41 （ 12 ） ： 4854 （ in Chinese） ） 11 徐世烺， 王洪昌 超高韌性水泥基復(fù)合材料與鋼筋粘結(jié) 工程力學(xué)， 2008 ， 25 （ 11 ） ： 53本構(gòu)關(guān)系的試驗(yàn)研究J 61 （ Xu Shilang，Wang Hongchang Experimental study on bondslip between ultra high tough

12、ness cementitious composites and steel bar J Engineering Mechanics， 2008 ， 25 （ 11 ） ： 5361 （ in Chinese） ） 12 徐世烺， 李慶華 超高韌性復(fù)合材料控裂功能梯度復(fù)合 中國(guó)科學(xué) E 輯： 技術(shù)科學(xué)， 梁彎曲性能理論研究J 2009 ， 39 （ 6 ） ： 10811094 13 李慶華， 徐世烺 超高韌性復(fù)合材料控裂功能梯度復(fù)合 中國(guó)科學(xué) E 輯： 技術(shù)科學(xué)， 梁彎曲性能試驗(yàn)研究J 2009 ， 39 （ 8 ） ： 13911406 14 仲偉秋， 貢金鑫 鋼筋電化學(xué)快速銹蝕試驗(yàn)控制方法 J 建筑技術(shù)開發(fā)， 2002 ， 29 （ 4 ） ： 2829 （ Zhong Weiqiu， Gong Jinxin Control method for quick electrochemical corrosion experiment of rebars J Building Technique Development， 2002 ， 29 （ 4 ） ： 2829 （ in Chinese） ） 15 趙新 銹蝕鋼筋混凝土梁工作性能的試驗(yàn)研究 D 長(zhǎng) 2006 （ Zhao Xin Experiment study on the 沙： 湖南大學(xué)， performance