發(fā)布時間：2024-07-04 22:29

　　鋼筋混凝土材料作為當今社會最主要的建筑材料之一,被廣泛地應用在各項工程項目中。但其在使用過程中的損傷問題不容小視,尤其是在海洋等惡劣環(huán)境條件下,混凝土結構中鋼筋腐蝕對結構造成的破壞日益嚴重。鋼筋脫鈍后腐蝕產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物使得混凝土保護層銹脹開裂,最終導致鋼筋混凝土結構受損,極端情況下可能造成災難性破壞,對人民的生命財產(chǎn)和社會經(jīng)濟造成不可挽回的損失。因此,對鋼筋腐蝕導致混凝土保護層銹脹開裂全過程進行有效地實時應變場監(jiān)測,對分析鋼筋混凝土結構的服役性能與壽命周期具有關鍵性意義。本文針對鋼筋在混凝土中的腐蝕問題,采用內(nèi)外一體化的監(jiān)測方法,在恒電位加速腐蝕的條件下,系統(tǒng)地分析了鋼筋混凝土的腐蝕損傷行為、銹脹力發(fā)展過程以及混凝土表面應變場演變規(guī)律。以此為主線,本文獲得的主要研究成果如下:(1)基于數(shù)字圖像相關技術(DIC)的自然散斑圖像匹配追蹤方法,實時監(jiān)測了恒電位加速腐蝕下鋼筋混凝土試件中由于鋼筋腐蝕導致混凝土保護層銹脹開裂的全過程;分析腐蝕鋼筋混凝土試件內(nèi)外應變演化情況;闡述鋼筋混凝土試件裂縫開裂形式及走向;建立了以DIC技術為主體的腐蝕鋼筋混凝土試件全場應力監(jiān)測系統(tǒng)。(2)根據(jù)試驗所測得的空...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 混凝土中鋼筋腐蝕機制研究
        1.2.1 混凝土中鋼筋脫鈍研究
        1.2.2 混凝土中鋼筋腐蝕行為研究
        1.2.3 鋼筋腐蝕銹脹力研究
    1.3 腐蝕鋼筋混凝土結構的檢測方法
        1.3.1 腐蝕鋼筋混凝土有損檢測方法
        1.3.2 混凝土中鋼筋腐蝕電化學檢測方法
        1.3.3 鋼筋混凝土耐久性能監(jiān)測方法
    1.4 基于數(shù)字圖像相關技術（DIC）的材料性能研究
        1.4.1 DIC理論研究進展
        1.4.2 數(shù)字圖像相關方法（DIC）原理
        1.4.3 基于DIC技術的材料力學性能研究
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 鋼筋混凝土原材料及基本性能
    2.1 試驗原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 粗骨料
        2.1.3 細骨料
        2.1.4 外摻料
        2.1.5 高吸水樹脂（SAP）
        2.1.6 減水劑
        2.1.7 水
        2.1.8 鋼筋
    2.2 混凝土配合比及基本物理性能
        2.2.1 混凝土配合比
        2.2.2 混凝土成型及養(yǎng)護
        2.2.3 新拌混凝土坍落度與含氣量
        2.2.4 混凝土強度
第3章 基于DIC與應變測試的鋼筋銹脹應力分析
    3.1 引言
    3.2 試驗方法
        3.2.1 試件制作
        3.2.2 試驗裝置
    3.3 鋼筋銹脹應力簡化模型推導
    3.4 試驗結論與分析
        3.4.1 試驗現(xiàn)象
        3.4.2 腐蝕電流及鋼筋應力應變
        3.4.3 數(shù)字圖像相關方法（DIC）測試混凝土應變場
        3.4.4 模型驗證
    3.5 本章小結
第4章 材料與腐蝕溶液對混凝土中鋼筋銹脹應力的影響分析
    4.1 引言
    4.2 試件設計及制作
        4.2.1 模具制備
        4.2.2 加工鋼筋
        4.2.3 試件成型
    4.3 試驗結果與分析
        4.3.1 試驗現(xiàn)象
        4.3.2 鋼筋類型對混凝土內(nèi)部鋼筋腐蝕的影響
        4.3.3 不同腐蝕溶液對混凝土內(nèi)部鋼筋腐蝕的影響
        4.3.4 混凝土類型對其內(nèi)部鋼筋腐蝕的影響
        4.3.5 利用超景深顯微鏡分析腐蝕鋼筋形貌
    4.4 本章小節(jié)
第5章 基于XCT和DIC測試腐蝕鋼筋混凝土的內(nèi)部應變場
    5.1 引言
    5.2 x射線計算機斷層掃描（XCT）原理
    5.3 試驗方法
        5.3.1 試樣制備
        5.3.2 鋼筋混凝土加速腐蝕
    5.4 試驗結果與討論
        5.4.1 腐蝕電流
        5.4.2 XCT觀察鋼筋混凝土腐蝕過程
        5.4.3 利用DIC+XCT分析混凝土內(nèi)部應變場
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
在校期間發(fā)表的學術論文及成果
致謝



本文編號：4000628