大气中的二氧化碳会透过混凝 土的缝隙扩散到钢 筋表面附近 ,与混凝土中的氢氧化钙反应 ,使钢筋加速 腐蚀 。当钢筋混凝土处于滨海或海洋环境 中时 ,由于 海水 中的氯化物含量高 ,会 透过混凝 土扩散到钢筋表 面使其产生腐蚀。钢筋的腐蚀可能造成混凝土的开裂 剥落 ,使混凝土结构恶化 ,甚至倒塌。 目前 ,对于钢筋 方 面的防护,除了对钢筋进行电化学保护外 ,各种耐蚀 钢筋也不断面世 ,如镀锌 钢筋、环氧树脂 钢筋、纤维增 强复合塑料 (FRP)钢筋 以及不锈钢钢筋等。 钢筋和混凝土能够结合在一起共 同发挥最佳综合 性能,主要是 由于两者 间有 良好 的粘结力 。粘结 问题 不仅关系到钢筋搭接 、锚 固、延伸等工程 实践 问题 ,还 涉及到许多的理论问题 如剪切破坏 、裂缝 宽度等。因 此不 同腐蚀环境下选择钢 筋种类 时,必须充分考虑不 同类型钢筋与混凝土之 间粘结性能。以下综述了不 同 钢筋与混凝土之间的粘结性能的研究进展。 1 不同钢筋与混凝土之间的粘结性能 1.1 镀锌钢筋 镀锌能够有效地减小钢筋在混凝 土中的腐蚀¨j, [收稿 日期 ] [基金 项 目] [通信作者] 2013—1l一27 国际铅 锌 研 究 组 织 资助 项 目(ILZRO/IZA/ CN201212);中央 高校基 本科 研业 务费 项 目 (2012ZM0011);广东省教育部产学研结合项 目(2012B091100312)资助 孑L 纲 (1971一),博 士 ,研究 员 ,主要研究 方 向为金属材料 表面腐 蚀与 防护 ,电话 :020— 85511540,E-mail:konggang@ scut.edu.cn 同时使钢筋混凝土之间的粘结行为发生 了变化。 钢筋镀锌对 其与混凝 土 间粘结 强度 的影 响有争 议 :早期研究认为当镀锌钢筋浸入湿水泥时,产生的氢 气会扩散至水泥浆 中产生孔 隙 ;镀锌钢筋的腐蚀产 物不能填充混凝土 中因氢气产生 的孔 隙,因而两者之 间的粘结强度变小 ;也有认为腐蚀产物会填充孔隙 , 镀锌钢筋与混凝土之间的粘结强度和普通碳钢相差不 大 ;至今尚没有足够的证 据能够说明镀锌 钢筋与混 凝土粘结强度因为氢气的产生而减小了 J。 混凝土的固化时间对粘结强度有 明显影 响 :光 滑 镀锌钢筋固化时间为 7d和 14d时的粘结强度显著低 于碳钢钢筋 ,而 固化 28d时 ,镀锌钢筋 的极 限粘结强度 为 13.5MPa,普通钢筋 的极 限粘结强度为 13.2MPa, 二者相差不大 _5 ;固化 58d时,镀锌钢筋 的粘结强度 比普通钢筋高 5% ~l5% J。 在普通强度的混凝土中,镀锌钢筋的粘结强度 比普 通碳钢钢筋只减小了 4%,可忽略不计 ;在高强度混凝土 中,镀锌钢筋的粘结强度 比碳钢钢筋平均减小了 13%_8j。 腐蚀对粘结强度有 一定的影响 J:镀锌钢筋 和普 通带肋钢筋经过 14d的加速腐蚀 后 ,镀锌钢筋 的粘结 强度减小了 18.0% ,普通碳钢钢筋的粘结强度 减小了 25.8%,这是 因为锌腐蚀产物 的体 积变化 比普通碳钢 的小 ,且腐蚀物产生会扩散到混凝土中的孔 隙中。 1.2 环氧树脂钢筋 普通钢筋表面涂覆环氧树脂保护层 ,其厚度 一般 为 0.15—0.30mm【10],能够有效防止钢筋被腐蚀 ,从而 大幅提高工程结构的耐久性 。1973年美 国宾夕法尼亚 州的一座桥面板上首先使用 了环氧树 脂钢筋 ,之后北 美有多达 1O万座建筑使用了约 2.0×10 t环氧树脂钢
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