超低溫環境下鋼筋與混凝土的粘結性能分析

田 坤

(河北建筑設計研究有限責任公司，河北 石家莊050011)

1 常溫下鋼筋混凝土粘結強度試驗

1.1 試件的設計與制作

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

表1 正常溫度6 個混凝土試件的各項參數統計表

1.2 對試件進行試驗

鋼筋混凝土試件要在自然條件下養護28 d，并把養護完成后的試件表面清理干凈，同時還要檢查試件的外觀是否完好無缺，有無明顯缺陷，在檢查確認沒有任何問題后放入加載架進行安裝。最后開動壓力試驗機進行試壓，下壓板會在油壓的作用下上升，當混凝土試件的鋼支座與試件趨于接近時，就要對支座的位置進行調整，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 試驗結果

觀察常溫條件下劈裂后的鋼筋與混凝土粘結滑移接觸面，可以發現，粘結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，即鋼筋出現相對滑移時造成混凝土局部擠壓破壞，該局部破壞明顯;同時，20 ℃常溫時劈裂破壞前試件表面及側面出現少許不明顯的微裂縫，破壞的瞬間發出低沉的“砰”的響聲。

2.超低溫下鋼筋混凝土粘結度試驗

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

表2 正常溫度6 個試件的各項參數統計表

3 低溫對鋼筋和混凝土粘結的影響

土凹槽部位的刮痕面積呈增大趨勢，但痕跡逐漸變淺，并趨于不明顯。同時，20 ℃時劈裂破壞前試件表面及側面出現少許微裂縫，但微裂縫不明顯，破壞的瞬間發出低沉的“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，破壞的瞬間發出較清脆的“砰”的響聲。這主要是由于低溫使混凝土對鋼筋的握裹力增強且混凝土硬度增大、脆性增強所致。

4 結 語

從試驗對比分析可以明顯的看出低溫下鋼筋混凝土握裹力增強且混凝土硬度增大、脆性增強。

［1］王傳星，謝劍，李會杰.低溫環境下混凝土性能的試驗研究［A］.第19 屆全國結構工程學術會議論文集［C］. 北京:工程力學出版社，2010:138－143.

［2］李會杰.超低溫環境下鋼筋與混凝土粘結性能試驗研究［D］.天津大學，2011，(12).