钢筋混凝土结构锈胀开裂宽度的试验研究及预测模型

设计了45片钢筋混凝土(RC)构件,基于RC构件通电加速锈蚀,对该批构件进行腐蚀试验研究,测试了锈胀裂缝宽度及其位置和发生时间。以钢筋锈蚀率、保护层锈胀开裂、锈胀裂缝宽度、相对保护层厚度和混凝土强度为分析参数,结合测试数据,利用加速腐蚀和自然腐蚀的对应关系,通过数理统计回归分析建立了锈胀开裂宽度的预测模型。分析了各参数对锈胀开裂扩展的影响。该模型对RC结构耐久性设计提供一定的参考。使用本文建立的模型以及规范模型对文献试验数据和一座服役近40年的实桥构件的锈蚀率和锈胀裂缝宽度进行了预测,计算结果表明本文模型有较强的适用性,能够用于实桥锈胀损伤分析。     

初中化学教材中铁钉锈蚀实验的数字化改进

针对沪教版九年级化学上册教材中的“铁钉锈蚀实验”存在反应时间长、课堂操作难、可视化程度低、控制变量难等问题,结合数字化传感技术对该实验进行一系列的探究与改进,设计了2组对比实验,通过定量测定还原铁粉在生锈过程中的耗氧量,探究钢铁锈蚀的条件以及影响钢铁锈蚀速率的因素.     

带锈蚀栓钉的组合梁疲劳后抗弯承载力影响因素分析

为了探索钢-混组合梁锈蚀和疲劳后抗弯承载力的影响因素,开展了组合梁的理论和试验研究.基于断裂力学和疲劳剩余强度理论得到栓钉、钢梁和混凝土的剩余强度,在此基础上建立了一种组合梁抗弯承载力的计算方法,并利用5个试验梁进行了验证,最后选取混凝土强度、栓钉直径、疲劳加载上限、栓钉锈蚀率等影响因素进行参数分析.结果表明:随着栓钉锈蚀率增大,抗弯承载力呈现先慢后快的退化趋势,当锈蚀率为20%时,组合梁抗弯承载力下降9.1%;所建模型与试验值较为吻合,表明该模型具有良好的适用性;混凝土强度、疲劳加载上限、栓钉锈蚀率以及栓钉数是影响组合梁抗弯承载力的主要因素.     

中国国家博物馆藏铜半结跏泥金观音锈蚀产物的光谱分析

铜质文物是中国古代文明发展历程的重要物质载体,具有多重价值。铜质文物在埋藏和保存过程中会发生腐蚀,导致器物表面被多种锈蚀产物覆盖。各类锈蚀产物对文物稳定性的影响不同,其中含氯锈蚀产物最受关注,因其多与“青铜病”有关。“青铜病”是一种由氯离子引发的快速腐蚀现象,可能对铜质文物的本体造成严重危害。因此,锈蚀产物的快速、准确鉴定对铜质文物的保护与研究具有重要意义。本研究以中国国家博物馆藏铜半结跏泥金观音表面锈蚀产物为研究对象,综合利用大幅面X射线荧光成像(MA-XRF)、光纤反射光谱(FORS)、扫描电镜能谱(SEM-EDS)、激光共焦显微拉曼光谱(Raman)几种方法对锈蚀产物成分结构及分布位置进行分析研究。研究结果表明该观音造像表面锈蚀产物主要包括碱式氯化铜(氯铜矿和斜氯铜矿)和蓝铜钠石。此外,还发现了一种含锌的碱式氯化铜,推测其分子式为Cu_3.52-3.64Zn_0.36-0.48(OH)₆Cl₂。这类锈蚀产物在铜质文物表面鲜少发现,该研究结果为其鉴定研究提供了新的参考数据。综合各类分析结果,进一步揭...     

含横向裂缝混凝土氯盐侵蚀所致锈裂面的细观分析

为了更精确地分析氯盐侵蚀下含横向裂缝混凝土的锈胀开裂规律,考虑混凝土骨料的几何本征特性,利用激光扫描及图像处理技术获取混凝土的真实骨料库;在此基础上建立了扩散与应力耦合的三维细观锈胀开裂计算模型,分析了锈裂面的几何形态,并研究了锈裂面的宽度、角度与骨料体积率及骨料比表面积的关系。研究表明：在含横向裂缝的混凝土试块中,氯盐侵蚀所致的锈蚀开裂面均为“双月牙”形态,且开裂面形态随骨料比表面积增大呈现较强的不对称性;锈裂面的最大宽度随骨料体积率减小而增大,当骨料体积率增大到20%,开裂面最大宽度基本保持不变;锈裂面的最大夹角位于混凝土横向裂缝正下方,当骨料比表面积为0.160～0.197 m~2/kg时,锈裂面的最大夹角范围为144°～160°。     

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推导出综合考虑混凝土塑性性能及混凝土与钢筋界面裂 隙等因素的混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀率的计算公式，验证了计算公式的可行性，探 讨了影响混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀率的相关因素，可用于钢筋混凝土结构耐久性评 估及寿命预测.     

论影响钢筋混凝土耐久性的因素及改进措施

介绍了混凝土在耐久性方面存在的问题,阐述了影响混凝土结构耐久性的主要因素及提高混凝土耐久性的主要措施.     

基于OpenSees的锈蚀RC结构底部节点性能研究

为了分析节点钢筋粘结性能变化对钢筋混凝土构件性能的影响,本文以框架底部节点为研究对象,对不同锈蚀率的节点性能进行分析.运用OpenSees中的Bond_SP01材料模型并结合零长度截面单元模拟节点钢筋的粘结滑移,不同锈蚀率下的Bond_SP01模型参数通过有限元建模的方法进行修正.对底部节点的数值模拟结果表明:锈蚀严重时,底部节点钢筋粘结滑移对构件性能的影响不容忽视;同时考虑节点钢筋粘结滑移和上部柱体钢筋截面损失两个因素时,钢筋屈服前构件性能主要受节点粘结性能变化影响,钢筋屈服后构件上部纵筋的截面损失对构件性能的影响开始显现,两者对构件整体性能的影响程度相当.所以,在进行锈蚀构件或结构性能分析时,有必要考虑节点性能的影响.     

锈蚀H型钢偏心受压承载性能试验研究

通过锈蚀H型钢构件的偏心受压试验,研究锈蚀对H型钢构件偏压承载能力的影响,并为工程师提供锈蚀H型钢构件偏心受压承载能力的试验数据。试验采用5根锈蚀H型钢,2根未锈蚀构件作为对比试验,分别对受拉翼缘、受压翼缘和腹板的锈蚀对H型钢构件偏心受压承载能力的影响进行了详细探究,得出翼缘的锈蚀对钢构件偏压承载能力的影响较腹板显著,其中受压翼缘比受拉翼缘影响更甚。锈蚀对钢材力学性能的影响也在文中进行了试验研究,结果表明：钢材的锈蚀对其屈服强度和极限强度无显著影响,但显著影响钢材塑性性能。     

新干商墓青铜器非晶与纳米晶锈蚀产物结构的分析研究

应用微区X射线衍射仪(μXRD)及高分辨透射电镜(HTEM)分析江西新干商墓出土的青铜器粉状锈蚀产物,结果表明锈蚀产物主要为具有锡石结构的SnO2,晶态形式为非晶与晶粒尺寸为4～5.7nm的纳米晶共混;能谱分析表明样品中除含有大量锡外,还有少量的铜、硅、铅与铁等元素。通过对锈蚀产物的高分辨透射电镜晶格条纹像计算,说明纳米晶SnO2的晶格中并没有其他原子的掺杂;对该锈蚀产物拉曼光谱的分析研究表明,样品不含有表征SnO2的体相拉曼峰,更具有非晶SnO2的特征,而973cm-1的弱而宽的峰表明样品含有非晶的硅酸盐类的锈蚀物,推测锈蚀产物中的少量铜、硅、铅与铁等元素应以非晶的形式存在。