冻融下钢筋混凝土粘结性能的试验研究

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1、郭靳时等：冻融下钢筋混凝土粘结性能的试验研究5lDOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．02．018冻融下钢筋混凝土粘结性能的试验研究郭靳时，邰爽(吉林建筑大学，长春130000)【摘要】混凝土冻融损伤破坏是我国东北部寒冷地区建筑物老化危害的主要问题之一，冻融循环作用导致混凝土内部产生损伤，并且随着冻融循环作用次数的增加混凝土质量损失增大，抗压强度与劈裂抗拉强度下降；钢筋与混凝土之间的粘结强度将会随着冻融循环次数的增加而逐渐下降：22mm钢筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的8．68MPa降低到冻融循环作用50次的2．57MPa，18mm钢

2、筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的10．92MPa降低到冻融循环作用50次的4．23MPa，14mm钢筋试件极限粘结强度由冻融循环作用0次的12．80MPa降低到冻融循环作用50次的6．21MPa；钢筋在混凝土内部的滑移量逐渐增大，22ram钢筋滑移量由0．402mm增大到1．205mm，18mm钢筋滑移量由I．070ram增大到1．823mm，14ram钢筋滑移量由1．370mm增大到2．035mm，严重影响建筑物的长期使用和安全运行。【关键词】钢筋；混凝土；粘结性能；冻融循环【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2016

3、)02—0051—03由于混凝土材料本身的热惰性，混凝土结构在温度变化下会产生非线性的温度场，这种温度效应对建筑工程的表1钢筋材料性能参数潜在威胁，已经开始被越来越多的学者们所重视。混凝土耐久性这一话题逐渐成为了人们的研究热点，包括混凝土的碳化，化学侵蚀，冻融循环，表面磨损等。混凝土结构在冻融循环作用下的研究已经成为结构耐久性的一个重要研究方向，混凝土在冻融循环作用下将会产生损伤，并将导致钢筋与混凝土的粘结产生破坏。1试验概况1．1试验简介2试验分析试件尺寸采用150mmX150mm×150mm，钢筋的加载2．1试验现象端和自由端分别设置了满足试验长度的无粘结段

4、，在钢筋从几组试件表面变化中可以看出，在经过多次冻融循中间部位设置5倍钢筋直径长度的粘结段。为了实现钢筋环作用下，试件表面混凝土逐渐出现鼓起、开裂并逐渐演化与混凝土之间的无粘结性，采用自由端和加载端的钢筋穿为剥落现象，而且试件表面的剥落程度随着冻融循环次数入PVC软管中并且钢筋与PVC软管中间作涂油处理的做的增加越来越来越明显，剥落程度也越来越严重；冻融作用法。钢筋：采用《混凝土结构设计规范》规定的普通带肋钢初期，试件表面混凝土剥落现象不是很清晰，但当试件遭受筋HRB400，采用22、l8和14mm三种不同的直径，钢筋的冻融循环作用超过50次时，试件图1冻融循环

5、作用50次，物理力学性能指标见表1。混凝土水灰比：W／C=0．49，经冻融前后混凝土试件表面混凝土剥落现象却变得尤为严测定混凝土28d的抗压强度为34．27MPa，冻融循环次数分重，试件由初期光滑表面变化情况的平面逐渐的发展成凹别采用0，15，30，50四种情况。凸不平的现象，如图1所示。1．2试验方法试验方法为拔出试验：试验中采用的仪器为微机控制电液伺服万能试验机(型号：YAR一2000)，在试验过程中采取每分钟匀速加载0．2mm的加载方式；位移测定：采用直线位移传感器LVDT，取两台同规格的LVDT分别架设于钢筋■■的加载端和自由端，分别测得钢筋加载端的变形

6、及钢筋的滑移量以及自由端变形钢筋的滑移量。试验中选取7个标(a)冻融前(b)冻融后准试件为一组，在每组试件的7个数据中去掉最大和最小数图1冻融循环作用50次试件表面变化情况据，其余5个数据作为试验结果的有效数据。并将5个有效数据的平均值作为试验的最后结果。中心拉拔粘结试验：试验过程中在拉拔荷载的作用下[基金项目]住房和城乡建设部项目(2009一k2—5)郭靳时等：冻融下钢筋混凝土粘结性能的试验研究53从0次逐渐的递增到50次时，直径22mm和18mm钢筋与前钢筋自由端峰值滑移量的2．95倍，冻融前后峰值滑移量混凝土之间的粘结强度均表现为逐渐减小，其减小的趋势增加

7、了将近1．95倍之多。接近于一条平滑直线；直径14mm的钢筋与混凝土之间的极3结语限粘结强度，在冻融循环作用30次之前下降的趋势较快，当(1)冻融循环作用导致混凝土内部损伤，并且随着冻冻融循环作用3O次后下降趋势变得较为平缓；如图4(b)：融循环作用的增加混凝土质量损失增大，抗压强度与劈裂随着冻融循环作用次数的增加，各钢筋自由端的峰值滑移抗拉强度下降，抗压峰值应变增加。量逐渐增大，峰值滑移量的变化趋势较为平缓。从图4(a)、(2)钢筋与混凝土中心拔出试件的破坏形态有两种：4(b)得出：试件在冻融循环作用下，钢筋与混凝土的粘结拔出破坏和劈裂破坏。22mm钢筋与混凝

8、土的粘结破坏冻性能发生了