【資料圖】

基礎(chǔ)設(shè)施的維護是許多主管部門的優(yōu)先事項。然而，目前基于電化學(xué)的鋼筋混凝土劣化量化方法可能會導(dǎo)致模棱兩可的解釋?，F(xiàn)在，筑波大學(xué)的研究人員消除了這種歧義，并提高了裂縫寬度測量的可靠性，作為這種惡化根本原因的代表。

備受矚目的建筑倒塌和遏制核廢料的持續(xù)努力凸顯了準(zhǔn)確測量基礎(chǔ)設(shè)施中鋼筋混凝土退化的必要性。這樣做的一種常見方法是測量被測基礎(chǔ)設(shè)施中表面裂縫的寬度。不幸的是，用于將裂縫寬度與基礎(chǔ)設(shè)施的潛在損壞進行數(shù)值關(guān)聯(lián)的實驗室電化學(xué)測試可能不可靠。

為了更好地了解影響裂縫寬度的因素，ToshiyukiKanakubo教授及其同事準(zhǔn)備了鋼筋混凝土塊，每個塊都包含一根填充有膨脹劑的鋁管。該程序可以模擬腐蝕引起的粘合鋼筋(即鋼筋)膨脹。Kanakubo教授及其同事之前的研究表明，這種膨脹是導(dǎo)致混凝土和金屬增強材料之間的粘合力惡化的主要原因。

研究人員著手進一步研究這一假設(shè)，以及馬鐙(一種將其他鋼筋固定在一起的鋼筋)在上述惡化中的作用。正如Kanakubo教授指出的那樣，“用于模擬鋼筋膨脹的電化學(xué)方法存在問題。腐蝕速率的變化和鋼筋截面的損失增加了對腐蝕引起的粘結(jié)降解的解釋的模糊性?！?/p>

他們的研究表明，隨著裂縫寬度的增加，鋼筋混凝土的粘結(jié)強度顯著下降。添加鋼筋箍筋減少了粘結(jié)強度的惡化。此外，研究人員開發(fā)了一個數(shù)學(xué)方程式，可用于在數(shù)值上將粘結(jié)強度的退化與裂縫寬度和箍筋比(箍筋的橫截面積與混凝土的橫截面積之比)聯(lián)系起來，這與發(fā)表的文章一致實驗數(shù)據(jù)。

“給定腐蝕水平的鋼筋可以對應(yīng)各種裂縫寬度，”Kanakubo教授解釋說?！拔覀兊难芯拷Y(jié)果將提高鋼筋混凝土劣化視覺指標(biāo)的可靠性?！?/p>

這項工作現(xiàn)已發(fā)表在《建筑材料案例研究》上，成功地根據(jù)誘導(dǎo)裂縫寬度改進了對鋼筋混凝土劣化根本原因的預(yù)測。將這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施可能會及時發(fā)出更可靠的災(zāi)難性故障警告，以便采取相應(yīng)的補救措施。

關(guān)鍵詞： 裂縫寬度 基礎(chǔ)設(shè)施 鋼筋混凝土