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锈蚀变形钢筋与混凝土粘结应力模型研究
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:0
  • 页码:83-90
  • 语言:中文
  • 分类:TU503[建筑科学—建筑技术科学]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50538070,50808173);徐州市社会发展基金资助项目(2006-15,XM07C082)
  • 相关项目:氯盐侵蚀环境的混凝土结构耐久性设计与评估基础理论研究
中文摘要:

根据金属腐蚀极化理论推导了电化学极化控制和氧浓差极化控制两种条件下混凝土中钢筋腐蚀速率的理论模型.模型显示:电化学极化控制下,稳定腐蚀状态下能斯特扩散层以外孔隙液中Fe^2+和OH^-的浓度对腐蚀速率的影响呈负指数关系,且影响随浓度降低而渐趋剧烈;温度对腐蚀速率有较大影响,约呈正指数关系,在自然温度范围内,温度每升高10K,腐蚀速率约升高1倍;应力对腐蚀速率的影响接近正线性关系,对应力较低的普通钢筋影响较小,但对应力较高的预应力钢筋影响可观;氧浓差极化控制下,腐蚀速率与氧气在整个混凝土保护层内的等效扩散系数呈正比,与混凝土保护层厚度及钢筋表面温度呈反比.

英文摘要:

Based on the corrosion polarization theories of metal, two theoretical models of the corrosion rate of steel bars embedded in concrete are derived, one is for the corrosion controlled by the electrochemical polarization and another is for the corrosion controlled by the concentration polarization of oxygen. The model for the electrochemical polarization indicates that ( 1 ) in a stable corrosion state, the corrosion rate is affected by the concentrations of Fe2+ and OH- in the pore liquid beyond the Nemst diffusion layer in a negative exponential relation, and the effect becomes more visible with the decrease of the concentrations; (2) temperature greatly affects the corrosion rate in a approximately positive exponential relation; (3) in general, the corrosion rate approximately doubles when the temperature increases by 10K; and (4) stress affects the corrosion rate approximately in a positive linear relation, and the effect on ordinary steel bars under low stress is relatively small but proves remarkable on the prestressed rein- forcement under high stress. Moreover, the model in the concentration polarization condition indicates that the co- rrosion rate is proportional to the equivalent diffusion coefficient of oxygen in concrete cover but inversely propor- tional to the depth of concrete cover and to the temperature of steel bars.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
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  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789