Corresponding Member of RAASN, Doctor of Technical Sciences, Head of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures
член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций
PhD student of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures
аспирант кафедры железобетонных и каменных конструкций
The object of this study is the bond between reinforcement and concrete after exposure to high temperatures and corrosion, which is critical for assessing the durability of reinforced concrete structures. The analysis of scientific sources revealed that at temperatures above 300°C, the bond deteriorates due to thermal expansion of the reinforcement, degradation of the cement matrix, and crack formation. Simultaneously, corrosion reduces adhesion and weakens mechanical interlocking, accelerating concrete deterioration. However, the combined effect of these factors remains insufficiently studied, and the existing bond models do not fully account for their simultaneous impact. In this experiment, concrete specimens with A500C reinforcement were subjected to electrochemical corrosion and heated to 400°C. Pull-out tests revealed a significant reduction in bond strength, attributed to the destruction of the adhesive layer and changes in the interaction mechanism: in unheated specimens, the bond was ensured by plastic deformations of concrete, whereas in heated specimens, it was maintained by friction against corrosion products. Comparison with previous studies on the influence of temperature, reinforcement types, and heating rates confirmed the consistency of the results and clarified the role of pre-existing corrosion. The obtained experimental data not only validates the existing studies, but also extends them by incorporating the effect of pre-corrosion, which was previously considered in a limited scope. The findings can be used to predict the consequences of thermal exposure, assess the residual strength of structures, and develop restoration methods.
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.