Экспериментальные исследования влияния высокотемпературного воздействия на сцепление арматуры и бетона в коррозионно-поврежденном железобетоне
- Авторы: Тамразян А.Г.1, Баряк Д.С.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
- Выпуск: Том 21, № 1 (2025)
- Страницы: 18-25
- Раздел: Аналитические и численные методы расчета конструкций
- URL: https://bakhtiniada.ru/1815-5235/article/view/325923
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2025-21-1-18-25
- EDN: https://elibrary.ru/ICPTTG
- ID: 325923
Цитировать
Аннотация
Объект исследования - сцепление арматуры с бетоном после воздействия высоких температур и коррозии, что имеет ключевое значение для оценки долговечности железобетонных конструкций. Анализ научных источников показал, что при температурах выше 300 °C сцепление ухудшается за счет термического расширения арматуры, деградации цементного камня и образования трещин. Одновременно коррозия снижает адгезию и ослабляет механическое зацепление, ускоряя разрушение бетона. Однако комплексное влияние этих факторов изучено недостаточно, а существующие модели сцепления не учитывают их одновременное воздействие. В рамках эксперимента исследовались бетонные образцы с арматурой A500C, подвергнутые электрохимической коррозии и нагретые до 400 °C. Испытания на выдергивание арматуры выявили значительное снижение сцепления, связанное с разрушением адгезионного слоя и изменением механизма взаимодействия: в ненагретых образцах сцепление обеспечивалось пластическими деформациями, тогда как в нагретых обеспечивалось трением о продукты коррозии. Сравнение с предыдущими исследованиями, рассматривающими влияние температуры, типов арматуры и скоростей нагрева, подтвердило согласованность результатов и позволило уточнить роль предварительной коррозии. Полученные экспериментальные данные не только подтверждают существующие исследования, но и дополняют их за счет учета предварительной коррозии, что ранее рассматривалось в ограниченном объеме. Результаты могут быть использованы для прогнозирования последствий термических воздействий, оценки остаточной прочности конструкций и разработки методов восстановления.
Об авторах
Ашот Георгиевич Тамразян
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Email: TamrazyanAG@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0569-4788
SPIN-код: 2636-2447
член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций
Российская Федерация, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26Дмитрий Сергеевич Баряк
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: baryakd@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1349-0590
SPIN-код: 5571-5554
аспирант кафедры железобетонных и каменных конструкций
Российская Федерация, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26Список литературы
- Tamrazyan A., Avetisyan L. Comparative analysis of analytical and experimental results of the strength of compressed reinforced concrete columns under special combinations of loads. MATEC Web of Conferences. 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. 2016:01029. https://doi.org/10.1051/matecconf/20168601029 EDN: YVACDT
- Kholmyansky M.M. Contact between reinforcement and concrete. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1981. (In Russ.) https://djvu.online/file/J6CjJaV1ndKB0. Available from: https://djvu.online/file/J6CjJaV1ndKB0 (accessed: 21.07.2024).
- Cruz J.S., Barros J. Modeling of bond between near-surface mounted CFRP laminate strips and concrete. Computers and Structures. 2004;82:1513-1521. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2004.03.047
- Tian Y., Liu J., Xiao H., Zhang Y., Mo Q., Shen J., Shi J. Experimental Study on Bond Performance and Damage Detection of Corroded Reinforced Concrete Specimens. Advances in Civil Engineering. 2020:7658623. https://doi.org/10.1155/ 2020/7658623. EDN: ZZMGBB
- Cabrera J.G. Deterioration of concrete due to reinforcement steel corrosion. Cement and Concrete Composites. 1996;18(1):47-59. https://doi.org/10.1016/0958-9465(95)00043-7
- Stanish K.D., Hooton R.D., Pantazopoulou S.J. Corrosion effects on bond strength in reinforced concrete. ACI Structural Journal. 1999;96(6):915-921. https://doi.org/10.14359/765
- Yuan Y., Yu S., Jia F. Deterioration of bond behavior of corroded reinforced concrete. Industrial Construction. 1999;29(11):47-50. (In Chin.)
- Auyeung Y., Balaguru P., Chung L. Bond behavior of corroded reinforcement bars. ACI Materials Journal. 2000; 97(2):214-220. https://doi.org/10.14359/826
- Chung L., Cho S.H., Kim J.H.J., Yi S.T. Correction factor suggestion for ACI development length provisions based on flexural testing of RC slabs with various levels of corroded reinforcing bars. Engineering Structures. 2004;26(8):1013- 1026. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.01.008
- Tamrazyan A., Avetisyan L.A. Experimental and theoretical study of reinforced concrete elements under different characteristics of loading at high temperatures. XXV Polish-Russian-Slovak Seminar “Theoretical Foundation of Civil Engineering.” Procedia Engineering. 2016:721-725. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.232 EDN: YUVYJL
- Tamrazyan A.G., Baryak D.S. Temperature analysis of corrosion-damaged compressed reinforced concrete elements under fire exposure. Innovations in Construction: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference. Bryansk: Bryansk State Engineering and Technology University; 2024. p. 255-259. (In Russ.) EDN: NQOMVV
- Das A., Bošnjak J., Sharma A. Post-fire bond behaviour of reinforcement in concrete considering different bonded lengths and position of rebars. Engineering Structures. 2023;296(1):116908. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.116908 EDN: APIFDI
- Li X., Lu C., Cui Y., Zhou L. Study on the bond properties between steel bar and fiber reinforced concrete after high temperatures. Structures. 2023;49:889-902. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.02.005 EDN: GCCACV
- Liu C., Qiu Z., Zhang S., Yan L., Miao J., Zheng C. Experimental Study on Dynamic Bond Behavior between Reinforcement and Concrete under Fire. Journal of Materials in Civil Engineering. 2024;36(6). https://doi.org/10.1061/ JMCEE7.MTENG-17655 EDN: BNAZEX
- Banoth I., Agarwal A. Bond between deformed steel rebars and concrete at elevated temperatures. Fire Safety Journal. 2024;145:104133. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2024.104133 EDN: BBBGXS
- Albero V., Hernández-Figueiredo D., Roig-Flores M., Melchor-Eixea A., Piquer A. High-temperature effects on bond behavior between concrete and corrosion resistant steel reinforcements. Construction and Building Materials. 2024; 447:138086. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.138086 EDN: IGLTCT
- Abuhishmeh K., Hojat Jalali H., Ebrahimi M., Soltanianfard M.A., Correa C.O., Cornejo J.S. Behavior of high strength reinforcing steel rebars after high temperature exposure: Tensile properties and bond behavior using pull-out and end beam tests. Engineering Structures. 2024;305:117730. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.117730 EDN: KBGQND
Дополнительные файлы

