Page 241 - 《振动工程学报》2025年第8期

第 8 期 阮 升，等：锈蚀 L 形钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究 1881

图 5 试件表观锈胀裂缝
Fig. 5 Rust swelling cracks of specimens surface

图 3 加载与测量装置
Fig. 3 Loading and measuring devices
图 6 钢筋锈蚀形态
Fig. 6 Corrosion pattern of reinforcement

示。可以看出，锈蚀钢筋均出现了明显的面积削减
并伴随不同程度的坑蚀，锈蚀程度越大，截面面积削
减越多，坑蚀程度越严重。
图 4 试验加载制度
各类钢筋都在靠近保护层一侧出现了明显的单
Fig. 4 Test loading system
侧锈蚀状态，这主要是由两方面原因造成，一方面，
不同侵蚀深度下的湿度、氯离子浓度存在差异；另一
2 锈蚀试验结果 方面，钢筋靠近保护层一侧，更接近电源负极，其表
面腐蚀电流大于另一侧。此外，箍筋的角部由于受

2. 1 锈蚀现象 到氯离子的双向侵蚀，锈蚀也更为严重。可见锈蚀
效果与自然锈蚀形态较为接近。
2. 1. 1 试件锈蚀状态
锈蚀 L 形剪力墙试件表面有较大面积的红褐色 2. 2 钢筋锈蚀率
锈蚀产物析出，且分布较为均匀，表明试件整体锈蚀
将锈蚀试件破除后，在各试件中分别截取相同
程度较为均匀。混凝土中钢筋锈蚀达到一定程度
长度的暗柱纵筋、纵向分布筋、水平分布筋各 9 根，
后，锈蚀产物堆积产生的膨胀力将导致混凝土保护
取暗柱箍筋 9 根，刮除锈蚀钢筋表面附着的混凝土，
层开裂，甚至剥落。因此，伴随锈蚀产物析出，锈蚀
采用 12% 的盐酸溶液清洗钢筋表面，洗净铁锈后用
L 形剪力墙试件表面还产生了大量锈胀裂缝，如图 5 清水漂净，并采用石灰水中和，再使用清水冲净并擦
所示。一些宽度较大的裂缝，其主要沿纵筋与分布 干，放入干燥箱烘干后称重。由于钢筋截取过程为
筋方向延伸，通长发展；箍筋裂缝则较为细小，呈断 手工操作，难以保证钢筋长度完全一致，因此在对锈
续放射状发展。 蚀钢筋称重后，也对其长度进行重新测量，计算锈蚀
L 形剪力墙腹板与翼缘连接处以及自由端暗柱 钢筋线密度，即钢筋单位长度的质量，以线密度损失
纵筋受到来自两个方向的氯离子侵蚀，因此腹板与 率表征钢筋锈蚀程度，计算公式如下：
翼缘连接处以及自由端附近裂缝宽度较大，沿纵筋
η = ρ 0 - ρ 1 × 100% （3）
延伸长度较长。竖向分布筋只受到来自一个方向的 ρ 0
氯 离 子 侵 蚀 ，因 此 试 件 中 部 分 布 筋 裂 缝 宽 度 相 对 式中，η 为以线密度损失率表示的钢筋锈蚀率；ρ 0 为
较小。 预留完好钢筋的线密度；ρ 1 为锈蚀钢筋的线密度。
2. 1. 2 钢筋锈蚀状态 最终，以所取各类锈蚀钢筋 9 根锈蚀率测量均值作
拟静力加载结束后，破除试件，取出锈蚀钢筋， 为 该 试 件 钢 筋 的 实 际 锈 蚀 率 ，其 测 算 结 果 如 表 4
不同设计锈蚀率试件的典型钢筋锈蚀形态如图 6 所 所示。