荷载对混凝土中钢筋腐蚀影响的研究进展

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发布时间：2021-12-22

资料介绍

实际结构往往承受各种荷载的作用，考虑荷载对混凝土结构耐久性的影响是非常必要的。钢筋锈蚀是影响混凝土耐久
性的重要因素之一，研究荷载对钢筋腐蚀的影响对探究服役下钢筋混凝土结构耐久性问题有重要意义。综述了荷载及荷载与其他
因素耦合作用对混凝土中钢筋腐蚀的研究进展，总结了现有的考虑荷载影响的钢筋锈蚀模型，并结合当前研究存在的问题进行
了总结和展望。
关键词：钢筋混凝土；耐久性；钢筋腐蚀；荷载；耦合作用
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)04—0009—04
Research progress on effect of loading on steel corrosion in concrete
LIU Haoa,JIA NG Linhua ，YO U Luchen ，W ANG Yonglianga,ZH U Chenglonga,LI W ei',LIU Rong
(a．College ofMechanics and Materials，Hohai University；
b．State Key Laboratory ofHydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China)
Abstract： Taking the effects of load in the study of the durability of concrete structures into consideration is very essential，because
structures always suffer from many forces．The corrosion of reinforcing steels in concrete is one of the vital reason for the deterioration of
concrete durability．It is of significance to study the influence of loadingon steel corrosion for the durability of existing RC structures．This
paper reviews previous studies carried out to investigate the effects of load an d simultaneous load an d other factors on the bar corrosion in
concrete．Some existing bar corrosion models are also concluded．According to issues in the current research，the trends and prospects are
presented finally．
Key words： reinforced concrete；durability；steel corrosion；loading；couple action
0 引言
包括混凝土碳化、氯盐侵蚀、碱集料反应、冻融循环、
钢筋锈蚀等在内的混凝土结构耐久性问题是当今土木工
程领域内的研究热点和重点[1】。作为影响钢筋混凝土结构
耐久性的重要因素的钢筋腐蚀，给人类造成安全事故和经
济损失，并由此引起已经国内外广泛关注。1960年，国际材
料与结构研究试验联合会成立了“混凝土中钢筋腐蚀 ”技术
委员会；1991年，Metha[2]在第二届国际混凝土耐久性会议
上，明确指出钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的首要因
素；自 20世纪 60年代，以南京水科院为代表的中国科研
单位便开始了关于钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的研究。
钢筋锈蚀是指氯离子侵入等原因，引起钢筋表面的钝
化膜破坏，导致钢筋发生锈蚀，进而造成结构破坏的现象四。
影响混凝土中的钢筋锈蚀因素十分复杂，主要包括混凝土
自身结构特性 (密实度、保护层厚度、裂缝 )、钢筋一混凝土
界面特性和外界环境 (温度、湿度、离子浓度、外荷载 )等。
针对不承受荷载作用的钢筋混凝土构件，国内外学者做了
较多的研究。而考虑到工程构件是在荷载作用下工作的
实际情况，研究荷载作用及荷载与其他因素耦合作用对混
凝土中钢筋锈蚀的影响更具工程价值和现实意义。
1 荷载单独作用的影响
顾绳仁网通过天津港码头破坏情况调查，从钢筋锈蚀
机理出发，指出荷载对钢筋锈蚀速度的影响：钢筋锈蚀速
度与构件承受菏载的大小和持续时间有关，荷载会加速钢
筋锈蚀破坏过程，而且荷载愈大、愈持久，锈蚀破坏则愈
快；相反，限制荷载则可以降低钢筋锈蚀速度。
Francois，Arliguiet~研究了 1 50 mmx280 mmx3 000 nlnl
的钢筋混凝土梁在 3点弯曲荷载作用下的钢筋腐蚀，定性
地指出：荷载对钢筋腐蚀有重要影响。
Yoon等采用 100 mmx150 mmx1 170 nlnl的钢筋混
凝土试件，研究了试件在早期负荷后卸载、持续 4点弯曲
荷载(分别为极限荷载的 O、20％、45％、60％、75％)作用下，
钢筋在 5％氯化钠溶液加速腐蚀下的锈蚀行为。试验结果
显示：与其他情形相比，早期负载至 45％、75％的钢筋混凝