淺談鋼筋混凝土粘結力施工措施

蔡曉春

（佛山市順德區(qū)鴻業(yè)水泥制品有限公司，廣東 順德 528000）

隨著經濟的快速發(fā)展，房屋建筑由過去的低層、多層建筑，發(fā)展到今天以多層、高層建筑為主導潮流。建筑結構以混凝土結構占絕大多數(shù)來作為建筑物的結構承重體系。其中，鋼筋混凝土結構是由鋼筋與混凝土兩種材料組成，它們之間的粘結力是其共同工作的基礎?；炷聊Y后，能與鋼筋牢固地粘結，由于鋼筋是塑性材料，能發(fā)揮抗拉強度高的優(yōu)勢；混凝土是脆性材料，能發(fā)揮抗壓強度較高與相對比較經濟的優(yōu)勢，且兩者具有相近的溫度線膨脹系數(shù)（鋼筋為 1.2×10－5，混凝土為 1.0×10－5～1.5×10－5），通過粘結力可以互相傳遞應力，共同變形，確?；炷翗嫾某休d力得到充分的保證和發(fā)揮。可見粘結力在混凝土結構中的地位十分重要，除了在設計方面予以高度重視外，其現(xiàn)場施工措施也不容忽視，它同樣決定了混凝土結構體系的安全性、適用性與耐久性。

1 鋼筋與混凝土的粘結力

1.1 黏結力的定義

混凝土構件受力工作時，若鋼筋和混凝土有相對變形（滑移），就會在鋼筋和混凝土交界面上產生沿鋼筋軸線方向的相互作用力，這種力稱為鋼筋與混凝土的黏結力。正因為粘結力的存在，使鋼筋與混凝土能夠共同工作。

1.2 粘結力的組成

混凝土構件受力工作時，其實是鋼筋與混凝土共同工作，共同工作的基礎就是黏結力。黏結力由4部分組成：

1.2.1 化學膠結力

混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產生的化學粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質和鋼筋表面的粗糙程度。當鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。

1.2.2 摩擦力

混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產生的力，當鋼筋和混凝土產生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。

1.2.3 機械咬合力

鋼筋表面凹凸不平與混凝土產生的機械咬合作用而產生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強度。變形鋼筋的橫肋會產生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結力的主要來源，是錨固作用的主要成份。

1.2.4 鋼筋端部的錨固力

一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。

1.3 光面鋼筋的粘結力

光面鋼筋的粘結性能和強度在鋼筋滑動前取決于化學膠著力，滑動后則主要取決于摩擦力。光面鋼筋被從混凝土中拔出的過程，當加荷初期鋼筋與混凝土界面上開始受剪時，化學膠著力起主要作用，此時界面上無滑移，隨著拉力的增大從加載端開始膠著力逐漸喪失，摩擦力開始起主要作用，滑移逐漸增大，黏結應力達到峰值后滑移急劇增大，此時嵌入鋼筋表面凹陷處的混凝土被陸續(xù)剪碎抹平，摩擦力不斷減小，破壞時拔出的鋼筋表面與其周圍混凝土表面沾滿了砂漿和鐵銹粉末，并有明顯的縱向摩擦痕跡。光面鋼筋的黏結破壞屬于剪切型破壞，光面鋼筋與混凝土的黏結強度較低、滑移較大，粘結性能較差。

1.4 變形鋼筋的粘結力

變形鋼筋的黏結效果比光面鋼筋好得多，化學膠合力和摩擦力仍然存在，機械咬合力是變形鋼筋粘結力的主要來源。鋼筋肋對混凝土的斜向擠壓力形成滑動阻力，滑動的產生使肋的根部混凝土出現(xiàn)局部擠壓變形，黏結剛度較大，粘結強度提高。

1.5 影響粘結強度的因素

鋼筋的粘結強度均隨混凝土強度的提高而提高。混凝土保護層和鋼筋之間凈距離越大，劈裂抗力越大，因而黏結強度越高?；炷翗嫾袡M向鋼筋限制了縱向裂縫的發(fā)展，可使黏結強度提高，因而在鋼筋錨固區(qū)和搭接長度范圍內，加強橫向鋼筋（如箍筋加密等）可提高混凝土的黏結強度，如圈梁、構造柱、框架梁與柱的鋼筋在搭接區(qū)段范圍內應加密箍筋。一般情況下圈梁、構造柱綁扎接頭長度按受拉鋼筋考慮，當采用Ⅱ級鋼筋，混凝土強度等級為C20、C25時，則搭接長度為45 d，在此長度范圍內的箍筋應當加密（間距為100 m）。鋼筋端部的彎鉤、彎折及附加錨固措施（如焊接鋼筋和鋼板等）同樣可以提高錨固粘結能力，錨固區(qū)內側向壓力的約束對粘結強度也有提高作用。

2 保證可靠粘結力的施工措施

2.1 鋼筋間的距離

梁、柱混凝土構件中縱向受力鋼筋分布有單排、雙排等以上形式，以鋼筋外邊緣算起，其上下垂直、左右水平的相互間的凈距符合設計要求，且不小于25 mm。施工中可利用廢料鋼筋來制作固定間距支架，或用直徑25 mm的短鋼筋來間隔2根鋼筋之間的距離，綁扎要牢固，防止混凝土澆筑時受力鋼筋偏位，保證鋼筋間的有效距離，使鋼筋與混凝土的黏結強度得到保障。

2.2 鋼筋的混凝土保護層

混凝土受力構件中，鋼筋的混凝土保護層厚度不能太小，厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）不應小于鋼筋的公稱直徑。鋼筋的混凝土保護層厚度要達到設計要求，其中基礎中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于40 mm，當無墊層時不應小于70 mm。施工中常采取預制帶有鐵絲砂漿墊塊，墊塊規(guī)格為20×20 mm，用1∶2的水泥砂漿制作，墊塊厚度應與設計要求一致。墊塊綁扎在受力鋼筋外邊緣上，綁扎要牢固。

2.3 采用變形鋼筋

設計時應考慮在同等鋼筋面積的條件下，宜優(yōu)先采用小直徑的變形鋼筋。由于光面鋼筋黏結力較差，施工時鋼筋末端設彎鉤措施，增大其錨固黏結能力。如對有抗震要求的，箍筋末端彎折角為135 °，彎后平直段長度為10 d（d為箍筋直徑），且不小于75 mm。

2.4 鋼筋的錨固長度

為保證鋼筋伸入支座的黏結力，應使鋼筋伸入支座有足夠的錨固長度。如支座長度不夠時，施工中采取鋼筋彎折措施，彎折長度計入錨固長度內；也可以在鋼筋端部焊接短鋼筋、短角鋼等方法加強鋼筋與混凝土的黏結能力。

3 結束語

綜上所述，在房屋建筑工程的混凝土構件施工中，特別要注意鋼筋原材料、加工下料、安裝綁扎位置和混凝土保護層厚度的施工質量控制，保證鋼筋與混凝土的黏結力，從而達到鋼筋混凝土結構使用安全的目標。

1 李 斌、沈鳳生.銹蝕對鋼筋混凝土粘結力的影響[J].工業(yè)建筑，2001.5

2 李 琛.銹蝕鋼筋與混凝土粘結力的研究現(xiàn)狀[J].山西建筑，2008.16