CN112146998B - 一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，其步骤如下：首先是绑扎梁体钢筋骨架，包括沿长方体四个棱边设置的顶部纵筋、受拉纵筋和沿垂直于纵筋方向间隔设置的若干箍筋，其次是对受拉纵筋腐蚀区段沿轴向包裹绝缘层，以实现纵筋腐蚀区段纵筋与混凝土之间的无粘结，然后分层浇筑混凝土，第一层混凝土浇筑到与梁体底部受拉纵筋中心线齐平位置，并在第一层混凝土与受拉纵筋中心线齐平高度嵌入丙烯酸板且丙烯酸板与绝缘层的轴向位置对应，以模拟锈胀轴向裂缝，最后浇筑梁体剩余混凝土形成完整梁体。本发明概念清晰，耗时短、操作简易、安全性高，提高了试验效率，且材料适应性好，在关于受拉纵筋腐蚀对结构受力性能影响试验中具有一定优势。

Description

一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法
技术领域
本发明属于混凝土建筑领域，具体涉及一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，。
背景技术
混凝土结构中钢筋腐蚀引起结构耐久性失效已经成为土木工程领域关注的热点问题之一，目前对纵向钢筋腐蚀的处理，试验常用的有电化学加速锈蚀、人工气候加速锈蚀等方法，这些方法只能从整体上研究腐蚀关系，无法具体对粘结退化、轴向裂缝与抗剪强度之间的关系进行针对性的分析，并且操作上难度较大、耗时较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简易、耗时较短、安全性高、环境适应性好的模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，包括以下步骤：
第一步：绑扎梁体钢筋骨架，所述梁体钢筋骨架包括沿长方体四个棱边设置的纵筋和沿垂直于纵筋方向间隔设置的若干箍筋，所述纵筋包括设置在梁体钢筋骨架顶部的两条顶部纵筋和设置在梁体钢筋骨架底部的两条受拉纵筋；
第二步：对受拉纵筋腐蚀区段沿轴向包裹绝缘层，以实现纵筋腐蚀区段纵筋与混凝土之间的无粘结，模拟钢筋腐蚀程度是通过无粘结长度进行控制的；
第三步：将绑扎完成的钢筋骨架分层浇筑混凝土，第一层混凝土浇筑到与梁体底部受拉纵筋中心线齐平位置；
第四步：第一层混凝土浇筑完成后，在第一层混凝土与受拉纵筋中心线齐平高度嵌入丙烯酸板且丙烯酸板与绝缘层的轴向位置对应，以模拟锈胀轴向裂缝，钢筋锈蚀程度可以通过嵌入的丙烯酸板的厚度进行模拟；
第五步：丙烯酸板嵌入完成后，浇筑梁体剩余混凝土形成完整梁体。
对于上述处理方式进一步补充，所述绝缘层为双层厚度为0.5mm的特氟龙薄膜绝缘层。
对于上述处理方式进一步补充，所述特氟龙薄膜绝缘层无粘结长度与丙烯酸板填充预留轴向裂缝长度相同。随着锈蚀的产生，锈胀裂缝扩展与粘结退化同时发生，且同时考虑两种因素作用，在同一种锈蚀程度下两者处理长度应相同。
对于上述处理方式进一步补充，丙烯酸板填充预留裂缝厚度宜＜10mm。根据已有研究成果，锈胀最大裂缝与纵筋锈蚀率以及抗剪承载力基本上呈线性关系，锈胀最大裂缝一般不超过10mm。
对于上述处理方式进一步补充，丙烯酸板填充预留裂缝宽度应与混凝土梁两侧边平齐，原因在于纵筋腐蚀锈胀裂缝一旦开展，会向混凝土外边缘扩展，因此能更好模拟裂缝扩展情况。
对于上述处理方式进一步补充，丙烯酸板与纵筋嵌固紧密，目的是模拟锈胀裂缝以钢筋为中心由内到外的形态。
对于上述处理方式进一步补充，丙烯酸板与箍筋交叉处对丙烯酸板切割一通孔，目的是使箍筋穿过。
本发明的有益效果在于：（1）本发明对于纵筋腐蚀单项因素对抗剪强度影响可进行针对性研究，对研究腐蚀产生粘性退化、轴向裂缝与抗剪强度变化关系具有重要意义；（2）本发明概念清晰，操作简易、耗时短且安全性高，得到粘结退化与轴向裂缝与抗剪强度变化关系可靠度较高；（3）本发明由于实施操作较为简易，所用材料具有良好适应性，适宜于不同试验环境下的抗剪性能试验。
附图说明
图1为本发明中特氟龙薄膜绝缘层无粘结处理示意图；
图2为本发明的无粘结+轴向裂缝模拟纵筋腐蚀示意图；
图3为本发明嵌固丙烯酸板分层浇筑混凝土示意图；
图4为本发明用于钢筋混凝土梁抗剪性能试验中腐蚀纵筋模拟示意图。
附图标记名称如下：1、混凝土；2、箍筋；3、绝缘层；4、顶部纵筋；5、受拉纵筋；6、丙烯酸板；7、通孔；8、第一层混凝土。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体操作方式作详细阐述：
如图1-4之一所示， 一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，包括以下步骤：
第一步：绑扎梁体钢筋骨架，所述梁体钢筋骨架包括沿长方体四个棱边设置的纵筋和沿垂直于纵筋方向间隔设置的若干箍筋2，所述纵筋包括设置在梁体钢筋骨架顶部的两条顶部纵筋4和设置在梁体钢筋骨架底部的两条受拉纵筋5；
第二步：对受拉纵筋5腐蚀区段沿轴向包裹双层厚度为0.5mm的特氟龙薄膜绝缘层3，以实现纵筋腐蚀区段纵筋与混凝土之间的无粘结，模拟钢筋腐蚀程度是通过无粘结长度进行控制的；
第三步：将绑扎完成的钢筋骨架分层浇筑混凝土，第一层混凝土8浇筑到与梁体底部受拉纵筋5中心线齐平位置；
第四步：第一层混凝土8浇筑完成后，在第一层混凝土8与受拉纵筋5中心线齐平高度嵌入丙烯酸板6且丙烯酸板6与绝缘层3的轴向位置对应，以模拟锈胀轴向裂缝，钢筋锈蚀程度可以通过嵌入的丙烯酸板6的厚度进行模拟；
第五步：丙烯酸板6嵌入完成后，浇筑梁体剩余混凝土形成完整梁体。
进一步的，所述特氟龙薄膜绝缘层3无粘结长度与丙烯酸板6填充预留轴向裂缝长度相同，随着锈蚀的产生，锈胀裂缝扩展与粘结退化同时发生，且同时考虑两种因素作用，在同一种锈蚀程度下两者处理长度应相同。丙烯酸板6填充预留裂缝厚度＜10mm，这是因为根据已有研究成果，锈胀最大裂缝与纵筋锈蚀率以及抗剪承载力基本上呈线性关系，锈胀最大裂缝一般不超过10mm。丙烯酸板6填充预留裂缝宽度与梁体两侧边平齐，原因在于纵筋腐蚀锈胀裂缝一旦开展，会向混凝土外边缘扩展，因此能更好模拟裂缝扩展情况。
丙烯酸板6与受拉纵筋5应嵌固紧密，目的是模拟锈胀裂缝以钢筋为中心由内到外的形态。丙烯酸板6与箍筋2交叉处对丙烯酸板6切割一通孔7使箍筋2穿过。

Claims (4)

1.一种模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
第一步：绑扎梁体钢筋骨架，所述梁体钢筋骨架包括沿长方体四个棱边设置的纵筋和沿垂直于纵筋方向间隔设置的若干箍筋（2），所述纵筋包括设置在梁体钢筋骨架顶部的两条顶部纵筋（4）和设置在梁体钢筋骨架底部的两条受拉纵筋（5）；
第二步：对受拉纵筋（5）腐蚀区段沿轴向包裹绝缘层（3），以实现纵筋腐蚀区段纵筋与混凝土之间的无粘结，模拟钢筋腐蚀程度是通过无粘结长度进行控制的；
第三步：将绑扎完成的钢筋骨架分层浇筑混凝土，第一层混凝土（8）浇筑到与梁体底部受拉纵筋（5）中心线齐平位置；
第四步：第一层混凝土（8）浇筑完成后，在第一层混凝土（8）与受拉纵筋（5）中心线齐平高度嵌入丙烯酸板（6）且丙烯酸板（6）与绝缘层（3）的轴向位置对应，以模拟锈胀轴向裂缝，钢筋锈蚀程度可以通过嵌入的丙烯酸板（6）的厚度进行模拟；
第五步：丙烯酸板（6）嵌入完成后，浇筑梁体剩余混凝土形成完整梁体；
所述绝缘层（3）为双层厚度为0.5mm的特氟龙薄膜绝缘层（3），所述特氟龙薄膜绝缘层（3）无粘结长度与丙烯酸板（6）填充预留轴向裂缝长度相同。
2.根据权利要求1所述的模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，其特征在于：第四步中，丙烯酸板（6）填充预留裂缝厚度＜10mm。
3.根据权利要求1所述的模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，其特征在于：第四步中，丙烯酸板（6）填充预留裂缝宽度与梁体两侧边平齐。
4.根据权利要求1所述的模拟钢筋混凝土梁纵筋腐蚀的方法，其特征在于：第四步中，丙烯酸板（6）与受拉纵筋（5）嵌固紧密，丙烯酸板（6）与箍筋（2）交叉处对丙烯酸板（6）切割一通孔（7）使箍筋（2）穿过。
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