钢筋非均匀锈蚀导致的混凝土保护层锈胀开裂过程分析

程旭东¹，孙连方¹，曹志烽¹，朱兴吉²

1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院2. 韩国高丽大学土木、环境与建筑工程系

摘 要：基于钢筋锈蚀速率理论和锈蚀产物非均匀分布理论,提出一种混凝土非均匀锈胀位移随时间变化的理论模型,并将时间离散化,直接获得不同时刻的非均匀锈胀位移分布;此后,将锈胀位移输入ABAQUS的扩展有限元模型中,获得不同时刻的锈胀裂缝开展情况。通过对比采用均匀分布理论和非均匀分布理论得到的锈胀裂缝开展情况可见,不仅两者的裂缝形态有很大差异,后者的裂缝开展过程更加符合实际工程的观测,并且其裂缝开展速度也远远快于前者。若仍采用均匀分布理论,钢筋混凝土结构的承载能力将被严重高估,因此对于钢筋混凝土结构的腐蚀研究,建议采用非均匀分布理论。

关键词：锈胀开裂;锈蚀产物;非均匀分布;锈胀位移;时间离散化;扩展有限元;