混凝土含气量对冻融后钢筋粘结性能影响

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发布时间：2021-09-18

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混凝土含气量对冻融后钢筋粘结性能影响
程志红
【山西运城市建筑工程有限公司．山西运城044000)
【摘要】采用中心拔出试验方法，研究了经不同次数冻融循环作用后，不同含气量的混凝土与钢筋间的粘
结性能，结果表明：随着含气量的增大，混凝土的抗冻性大幅度提高，钢筋被拔出时的峰值荷载呈现先增大后减小
的趋势，含气量4％时的峰值荷载最大，螺纹钢筋与混凝土间脱粘的峰值荷载明显高于光圆钢筋。
【关键词】钢筋混凝土；含气量；冻融循环；粘结性能
【中图分类号】TU528．571 【文献标识码】 B 【文章编号】lOOl一6864(2011)12—0012—02
钢筋细部构造设计的一个重要目的是与混凝土
之间能够良好的粘结，钢筋与混凝土的粘结问题不仅
具有重要的理论意义，在锚固、搭接和延伸等工程实
践中的意义也很重大，钢筋混凝土构件在荷载的作用
下，某些部位的钢筋和混凝土之间可能会产生相对滑
移，从而造成结构自身力学性能下降，引起构件开裂，
甚至破坏⋯ 。因此，粘结问题钢筋混凝土研究中的一
个重要问题。
目前所采用的粘结锚固试验方法主要有三类：中
心拔出试验、梁式试验和局部粘结一滑移试验。其
中，中心拔出试验的试件制作方便，试验装置比较简
单，试验结果易于分析，可以反映钢筋粘结锚固的固
有性质。因此，本研究采用中心拔出试验方法，对
经过冻融循环作用后，不同含气量的混凝土与钢筋间
的粘结性能进行系统分析，为北方受冻地区钢筋混凝
土应用提供借鉴。
1 原材料及配合比
试验采用P·042．5普通硅酸盐水泥；I级粉煤
灰，需水量比94％；中砂，细度模数2．6；5～20ram连续
级配碎石；萘系高效减水剂，减水率20％；SJ一2型引
气剂；直径为20nun的光圆钢筋和螺纹Ⅲ级钢筋，螺纹
钢筋的肋高1．5mm，横肋宽1．5mm，纵肋宽2．0mm，外
径22．0mm，表面均无锈蚀，两种钢筋的性能指标见表
1。混凝土设计强度等级C40，含气量控制在3％一
5％，混凝土配合比见表2。
表1 钢筋性能指标
粘结性能测试混凝土试件尺寸为100mm x 100ram
×100mm，粘结锚固长度为5d，即100mm，钢筋长
400ram，标准养护28d后进行快速冻融循环试验，经规
定次数后，采用拉拔试验方法进行拉拔试验。根据
DL／T 5150—2001《水工混凝土试验规程》中关于混凝
土与钢筋握裹力试验的规定，在1000kN液压伺服万
能试验机上进行拔出试验，用万能试验机的下部夹具
夹持试件加载端，采用等速位移控制的加载方式，在
钢筋的自由端架设千分表以测得自由端钢筋的滑移
量，采用位移计测量加载端钢筋的滑移量，位移计固
定在钢筋上，与垫板底部接触，测量加载过程中加载
端钢筋的变形，以确保位移量测准确。同时预留
100mm X 100mm x 100ram 以及100mm x 100mm x
400mm试件，与粘结强度试件同期进行标准养护和快
速冻融循环试验，以测定抗压强度和相对动弹性模量。
表2 混凝土配合比
水泥粉煤灰水砂石引气剂减水剂含气量
／kg·lIl一。／kg·m一／kg·m一／kg-m一／kg·m一／7／一／％／％
331 59 156 705 l149 — 0．6 O．8
340 60 156 672 l097 l_5 O．6 3．1
349 62 156 660 1078 2．8 0．5 3．9
358 63 156 645 1054 4．0 0．5 5．1
2 试验结果与分析
2．1 混凝土相对动弹性模量和质量损失
嘲
录
幅
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冻融循环／次
图1 含气量对混凝土相对动弹性模量的影响
28d龄期时，对混凝土进行快速冻融试验，经不同