超低溫環(huán)境下鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能分析

田 坤

(河北建筑設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，河北 石家莊050011)

1 常溫下鋼筋混凝土粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)

1.1 試件的設(shè)計(jì)與制作

鋼筋混凝土試件為邊長150 mm 的立方體，制作時(shí)可在鋼筋的非粘結(jié)長度段加套PVC 硬質(zhì)塑料套管以控制鋼筋與混凝土的粘結(jié)段長度。制作了三組共計(jì)12 個(gè)試件，不同試件的參數(shù)如表1 所示(溫度20 ℃，每個(gè)試件做兩個(gè)，保護(hù)層67 mm)。

表1 正常溫度6 個(gè)混凝土試件的各項(xiàng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

1.2 對(duì)試件進(jìn)行試驗(yàn)

鋼筋混凝土試件要在自然條件下養(yǎng)護(hù)28 d，并把養(yǎng)護(hù)完成后的試件表面清理干凈，同時(shí)還要檢查試件的外觀是否完好無缺，有無明顯缺陷，在檢查確認(rèn)沒有任何問題后放入加載架進(jìn)行安裝。最后開動(dòng)壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試壓，下壓板會(huì)在油壓的作用下上升，當(dāng)混凝土試件的鋼支座與試件趨于接近時(shí)，就要對(duì)支座的位置進(jìn)行調(diào)整，以保證試件鋼支座的反力面與混凝土試件的承壓面接觸均勻。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果

觀察常溫條件下劈裂后的鋼筋與混凝土粘結(jié)滑移接觸面，可以發(fā)現(xiàn)，粘結(jié)部位接觸面鋼筋螺紋與混凝土的凹槽都清晰明顯，鋼筋螺旋肋凹槽邊緣和混凝土劈裂破壞面的位置有明顯的但面積較小的刮痕，只在凹槽邊緣小范圍出現(xiàn)，即鋼筋出現(xiàn)相對(duì)滑移時(shí)造成混凝土局部擠壓破壞，該局部破壞明顯;同時(shí)，20 ℃常溫時(shí)劈裂破壞前試件表面及側(cè)面出現(xiàn)少許不明顯的微裂縫，破壞的瞬間發(fā)出低沉的“砰”的響聲。

2.超低溫下鋼筋混凝土粘結(jié)度試驗(yàn)

試件制作為邊長150 mm 立方體，鋼筋的非粘結(jié)長度段加套PVC 硬質(zhì)塑料套管以控制鋼筋與混凝土的粘結(jié)段長度。制作了三組共計(jì)12 個(gè)試件，不同試件的參數(shù)如表2 所示(溫度－50 ℃，每個(gè)試件做兩個(gè)，保護(hù)層67 mm)。

表2 正常溫度6 個(gè)試件的各項(xiàng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3 低溫對(duì)鋼筋和混凝土粘結(jié)的影響

土凹槽部位的刮痕面積呈增大趨勢(shì)，但痕跡逐漸變淺，并趨于不明顯。同時(shí)，20 ℃時(shí)劈裂破壞前試件表面及側(cè)面出現(xiàn)少許微裂縫，但微裂縫不明顯，破壞的瞬間發(fā)出低沉的“砰”的響聲;低溫條件下，試件劈裂破壞前無明顯征兆，基本無微裂縫，破壞的瞬間發(fā)出較清脆的“砰”的響聲。這主要是由于低溫使混凝土對(duì)鋼筋的握裹力增強(qiáng)且混凝土硬度增大、脆性增強(qiáng)所致。

4 結(jié) 語

從試驗(yàn)對(duì)比分析可以明顯的看出低溫下鋼筋混凝土握裹力增強(qiáng)且混凝土硬度增大、脆性增強(qiáng)。

［1］王傳星，謝劍，李會(huì)杰.低溫環(huán)境下混凝土性能的試驗(yàn)研究［A］.第19 屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集［C］. 北京:工程力學(xué)出版社，2010:138－143.

［2］李會(huì)杰.超低溫環(huán)境下鋼筋與混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)研究［D］.天津大學(xué)，2011，(12).