高温对混凝土抗拉强度与黏结强度影响的试验研究

资料大小：250KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-15

资料介绍

高温对混凝土抗拉强度与黏结强度影响的试验研究
王峥，宋玉普
(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连1 16024)
摘要：通过试验，对常温2O℃及100~600℃高温后混凝土的力学性能进行了比较，研究和分析了不同温度后混凝土的抗拉强度及钢
筋与混凝土黏结强度的变化规律，并在此基础上建立了高温作用后混凝土抗拉强度与黏结强度的推算公式，可为高温后混凝土结构的设
计分析提供理论依据。
关键词：混凝土；高温；黏结强度；抗拉强度
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)08—0051—03
Testing research of tensile and bonding strength of concrete afected by high temperature
WANGZheng，SONG Yu-pu
(StateKeyLaboratoryofCoastalOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian 116024，China)
Abstract： The mechanic tests ofconcrete at 20℃normal temperature and from 100℃to 600℃hi曲temperature were completed，The tensile
strength ofconcrete and bonding strength between steel bar and concrete were analyzed．On the basis ofthe tests an d analysis，the relationship be—
tween tensile strength and bonding strength ofconcrete subjected to high temperature was established，The conclusions Call provide theoretic basis
for the design and an alysis ofconcrete structures．
Key words： concrete；high temperature；bonding strength；tensile strength
0 引言
混凝土材料的抗拉强度远小于其抗压强度，因此拉应力是
混凝土开裂的关键。已有的试验研究发现，高温作用后混凝土
抗拉强度在构件受力中的重要性增大[1]。高温作用后，混凝土受
力构件裂缝增多增大，特别在主拉应力作用区域，这是导致混
凝土结构高温后强度下降的主要原因之一翻。
钢筋与混凝土之间的黏结是钢筋与外围混凝土之间的一
种复杂相互作用，通过这种作用来传递两者之间的应力并协调
变形。通过文献资料总结发现，对于钢筋与混凝土黏结滑移关
系的研究试验方法主要有[3]：①中心拔出试验，其特点是试验过
程及装置简单，结果便于分析；②梁式试验，便于研究在弯矩和
剪力共同作用下受弯构件的锚固问题；③钢筋内贴应变片试验，
可以研究黏结应力、滑移随锚固长度的变化。由于钢筋混凝土
之间的黏结对于构建的工作性能有很大的影响，国内外对这一
问题通过大量试验进行了研究和分析并取得了一定的成果。
高温会对混凝土及钢筋的力学性能造成损伤嘲，也会使钢筋与
混凝土的黏结性能严重退化，从而导致钢筋混凝土构件的刚度、
裂缝和承载力受到影响。国内外已有部分学者对钢筋与混凝土
黏结性能随温度的变化规律进行了研究[2,9-11】，发现高温后极限
黏结强度降低，滑移量增大，构件的失效有可能是钢筋与混凝
土黏结破坏。然而由于影响钢筋与混凝土黏结性能的因素非常
复杂，因此对高温后的黏结性能变化仍有必要做进一步研究。
收稿日期：2010-04-26
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200801410005)
通过试验探讨了高温后混凝土抗拉性能的衰减规律；对于
高温后钢筋混凝土黏结性能采用中心拔出试验，研究了试件在
不同温度的高温后黏结一滑移曲线的变化和最大黏结应力的退
化规律。分析和讨论了高温后影响钢筋和混凝土黏结性能的因
素和机理，为高温后构件黏结分析提供依据。
1 试验设计
1．1 原材料与混凝土配合比
试验中的水泥采用大连小野田水泥厂生产的P·0 42．5级
水泥，细骨料为中砂，细度模数为2．15，粗骨料为石灰岩碎石，
最大粒径为20 mi／1，表1为混凝土每立方米的配合比及性能指
标。黏结滑移试验选用+14钢筋。
表1 混凝土每立方米的配合比及性能指标
水灰比水泥／kg 水／kg 砂子／kg 石子／kg 轴心抗压强度fdMPa
O．5 383 】93 663 1 154 37．5
1．2 试验方法
本试验为剪力墙抗火I生能试验研究的一部分，为了便于高温
后混凝土材料性能的对比分析，研究中采用了100 rnm~lO0 mi／1x
1O0 into用于抗拉强度试验的立方体试件3O个，另有150 nlnlx
150 mmxl50 toni混凝土与钢筋黏结滑移试件30个。
将标准养护28 d的试件在室温通风环境中干燥一个月，再
将其置于炉内进行5种不同温度的高温处理：100、200、300、
400、600℃，另有室温(20℃)试件作为对比。试件恒温受火时