含缺陷钢筋混凝土锈蚀特征

孙红芳，姜 策，曹 坤，徐平贵，张小刚

深圳大学土木与交通工程学院，广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东深圳 518060

钢筋腐蚀导致的锈胀破坏是降低钢筋混凝土结构使用寿命的主要原因之一[1]. 学者们已根据保护层均匀连续的基本假设开发出了许多理论模型来预测保护层锈胀破坏过程[2-7]，并做了相应的试验验证.但真实的保护层并不是连续均匀的，而是在建造过程中因为各种原因在保护层内部形成各种随机分布的缺陷. 例如，横向浇筑并养护的构件会因为骨料下沉和混凝土泌水而在钢筋-保护层之间产生界面缺陷[8-9]；搅拌和振捣不够充分的构件在保护层中部会产生气泡[8]；脱模或后期保护不当会在构件表面形成缺陷[10]. 许多学者认为，缺陷是发生自然界锈蚀的重要影响因素之一[11-12]. 缺陷的存在既会影响外界侵蚀性离子到达钢筋表面的路径[13]，也会影响到锈胀过程中保护层内部应力场的分布[14-15]. 因此，无缺陷假定会导致对钢筋混凝土结构使用寿命的错误评估.

已有学者意识到缺陷的重要性并进行了相应的研究. LU等[16]对构件表面横向裂缝的宽度与间距对钢筋锈蚀的影响进行了研究，结果表明宽度大于0.2 mm的表面裂缝对于钢筋的锈蚀有显著影响. SHI等[9]利用X射线计算机断层扫描技术(X-ray computed tomography, XCT)对横向浇筑的样品进行了研究，发现界面缺陷的存在显著降低了钢筋的耐腐蚀性能. ZHANG等[15]对含有界面缺陷的钢筋混凝土结构建立了理……