不同钢筋与混凝土粘结性能的研究进展-论文.pdf

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1、不同钢筋与混凝土粘结性能的研究进展孔纲，张强，车淳山，郑菁菁，林志坚(1．华南理工大学材料学院，广东广州510640；2．海峡两岸防护新材料联合研究院，福建厦门361024；3．厦门产业技术研究院，福建厦门361024)[摘要]钢筋与混凝土之间的粘结性能影响其综合性能，综述了不同钢筋与混凝土之间的粘结性能，着重分析了不同钢筋与混凝土之间不同粘结强度的影响因素，指出了各种钢筋与混凝土粘结存在的问题。提出开发耐蚀性和粘结性能俱佳的新型钢筋是未来的重点研究方向。[关键词]钢筋；混凝土；粘结强度；研究进展[中图分类号]TG172[文献

2、标识码]A[文章编号]1001—1560(2014)05—0050—040前言同时使钢筋混凝土之间的粘结行为发生了变化。钢筋镀锌对其与混凝土间粘结强度的影响有争大气中的二氧化碳会透过混凝土的缝隙扩散到钢筋表面附近，与混凝土中的氢氧化钙反应，使钢筋加速议：早期研究认为当镀锌钢筋浸入湿水泥时，产生的氢腐蚀。当钢筋混凝土处于滨海或海洋环境中时，由于气会扩散至水泥浆中产生孔隙；镀锌钢筋的腐蚀产海水中的氯化物含量高，会透过混凝土扩散到钢筋表物不能填充混凝土中因氢气产生的孔隙，因而两者之面使其产生腐蚀。钢筋的腐蚀可能造成混凝土的开裂间的粘

3、结强度变小；也有认为腐蚀产物会填充孔隙，镀锌钢筋与混凝土之间的粘结强度和普通碳钢相差不剥落，使混凝土结构恶化，甚至倒塌。目前，对于钢筋大；至今尚没有足够的证据能够说明镀锌钢筋与混方面的防护，除了对钢筋进行电化学保护外，各种耐蚀凝土粘结强度因为氢气的产生而减小了J。钢筋也不断面世，如镀锌钢筋、环氧树脂钢筋、纤维增混凝土的固化时间对粘结强度有明显影响：光滑强复合塑料(FRP)钢筋以及不锈钢钢筋等。镀锌钢筋固化时间为7d和14d时的粘结强度显著低钢筋和混凝土能够结合在一起共同发挥最佳综合于碳钢钢筋，而固化28d时，镀锌钢筋的极限粘结

4、强度性能，主要是由于两者间有良好的粘结力。粘结问题为13．5MPa，普通钢筋的极限粘结强度为13．2MPa，不仅关系到钢筋搭接、锚固、延伸等工程实践问题，还二者相差不大_5；固化58d时，镀锌钢筋的粘结强度涉及到许多的理论问题如剪切破坏、裂缝宽度等。因比普通钢筋高5％～l5％J。此不同腐蚀环境下选择钢筋种类时，必须充分考虑不在普通强度的混凝土中，镀锌钢筋的粘结强度比普同类型钢筋与混凝土之间粘结性能。以下综述了不同通碳钢钢筋只减小了4％，可忽略不计；在高强度混凝土钢筋与混凝土之间的粘结性能的研究进展。中，镀锌钢筋的粘结强度比碳钢

5、钢筋平均减小了13％_8j。1不同钢筋与混凝土之间的粘结性能腐蚀对粘结强度有一定的影响J：镀锌钢筋和普1．1镀锌钢筋通带肋钢筋经过14d的加速腐蚀后，镀锌钢筋的粘结强度减小了18．0％，普通碳钢钢筋的粘结强度减小了镀锌能够有效地减小钢筋在混凝土中的腐蚀¨j，25．8％，这是因为锌腐蚀产物的体积变化比普通碳钢[收稿日期]2013—1l一27的小，且腐蚀物产生会扩散到混凝土中的孔隙中。[基金项目]国际铅锌研究组织资助项目(ILZRO／IZA／1．2环氧树脂钢筋CN201212)；中央高校基本科研业务费项目普通钢筋表面涂覆环氧树脂保

6、护层，其厚度一般(2012ZM0011)；广东省教育部产学研结合项为0．15—0．30mm【10]，能够有效防止钢筋被腐蚀，从而目(2012B091100312)资助[通信作者]孑L纲(1971一)，博士，研究员，主要研究方大幅提高工程结构的耐久性。1973年美国宾夕法尼亚向为金属材料表面腐蚀与防护，电话：020—州的一座桥面板上首先使用了环氧树脂钢筋，之后北85511540，E-mail：konggang@scut．edu．cn美有多达1O万座建筑使用了约2．0×10t环氧树脂钢假护。黼筋¨。环氧树脂光滑且不活泼，使之与混凝

7、土之间的钢筋(GFRP)、芳香烃聚酰胺纤维增强复合塑料钢筋化学胶着力、摩阻力和机械咬合力更小¨。(AFRP)、玄武岩纤维增强复合塑料钢筋(BFRP)等。环氧树脂钢筋中的粘结失效是由于钢筋和混凝土其中，GFRP钢筋和CFRP钢筋的粘结强度相似，是相之间发生了分离，这也证实了在混凝土和环氧树脂钢同表面状况普通钢筋的72％；AFRP钢筋和HFRP(玻筋之间几乎没有化学胶着力这一普遍观点[13,14]。璃纤维和碳纤维)钢筋的粘结强度只有GFRP钢筋的环氧树脂钢筋的粘结强度与钢筋的外形有关。有85％一80％l2。拉拔试验表明，GFRP钢

8、筋的粘结性肋环氧树脂钢筋的粘结强度比光滑环氧树脂钢筋的粘能明显低于BFRP钢筋，且GFRP钢筋在粘结破坏时滑结强度高40％lLls1J，但仍比普通有肋钢筋的粘结强度移量较小。低25％一42％。因此，钢筋上的环氧树脂层会使钢筋(2)钢筋的表面形状光滑FRP钢筋的粘结强度与混凝土