高温后钢筋与混凝土黏结性能的试验研究

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1、第36卷第4期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo1．36No．42015年8月JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Aug．2015DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．04．013高温后钢筋与混凝土黏结性能的试验研究刘桂荣，肖飒，闫磊源，王亚宇(华北水利水电大学，河南郑州450045)摘要：为研究高温后混凝土与带肋钢筋的黏结性能的退化规律，进行了不同受热温度后钢筋与箍筋约

2、束混凝土的黏结一滑移拔出试验，其中钢筋采用直径为16inn的带肋钢筋，黏结长度为80mm．钢筋混凝土黏结试件的受热温度分别为100、300、500、700℃，所有试件均采用自然冷却方式．试验结果表明：由于箍筋的约束作用，黏结试块均发生拔出破坏；随着温度的升高，混凝土和钢筋的黏结强度逐渐下降，当温度达到700℃后其黏结强度比常温情况降低了65％左右．最后，考虑温度影响，给出了高温后混凝土与钢筋黏结一滑移曲线的计算公式，与试验结果比较发现，该公式具有较好的精度．关键词：高温后；带肋钢筋；混凝土；黏结一滑移；箍筋中图分类号：TU528．57

3、1文献标识码：A文章编号：1002—5634(2015)04—0059—04近年来，建筑火灾发生频繁，场景触目惊心．当瑞42．5级普通硅酸盐水泥．细骨料选用石灰岩质岩钢筋混凝土建筑结构发生火灾后，虽然钢筋的强度石破碎机制砂，细度模数为3．82．粗骨料采用5～能得到较大程度的恢复”，但混凝土的强度和弹性20mm连续粒级的碎石，堆积密度为1680．4kg／m．模量、钢筋与混凝土之间的黏结强度均明显降混凝土中掺人TX一102缓凝减水剂(掺量为低，导致火灾后钢筋混凝土构件或结构的损伤0．2％)，设计坍落度为150mlT1．不可恢复．研究表明，

4、钢筋与混凝土之间的黏结作用黏结试件主筋选用直径为16．0mm的带肋钢筋，是影响钢筋混凝土结构的承载能力和使用性能的重其屈服强度为473．86MPa，极限强度为639．07MPa．箍要因素之一．目前，针对高温后混凝土与钢筋黏筋采用直径为6．5mm的光圆钢筋，其屈服强度为结性能的研究主要考虑了混凝土保护层、升温速率、445．96MPa，极限强度为638．46MPa．温度等级及混凝土强度等影响因素．由于影响1．2试件设计黏结性能的因素较多，破坏机理复杂，对高温后采用中心拔出试验方法，试件采用普通混凝土混凝土与钢筋黏结一滑移模型定量研究较少，

5、尚缺浇筑，主筋选用直径为16mm的螺纹钢筋．由于加少受温度影响的黏结一滑移模型．热装置空间有限，钢筋长度为350mm，端部车成丝本文考虑箍筋约束的影响，在钢筋中心拔出试扣以便加载．为考虑实际构件中箍筋的约束影响，在验的基础上，分析了试件的破坏形态、温度对黏结一试件中部布置两道箍筋，箍筋选用直径为6．5mm滑移曲线的影响规律，并给出了相关系数的取的光圆钢筋，混凝土保护层厚20mm．试件黏结段长值建议．度为5d(其中d为纵向钢筋的直径)，即80mm．为消除加载时试件端部应力集中的影响，主筋两端1试验概况各80mm为非黏结段．试件的尺寸和配

6、筋如图1所1．1材料参数示．其中，主筋位置处预埋一个K型热电偶，以测量中心温度值．黏结一滑移试验考虑的加热温度分别混凝土的配合比为：水泥：水：砂：石子=为100、300、500、700oC．每组3个试件．1．00：0．46：1．29：1．93(质量比)．水泥采用新乡天收稿日期：2015—06—11基金项目：国家自然科学基金项目(51308213)；郑州市普通科技攻关项目(121PPTGG358—1)作者简介：刘桂荣(1979一)，女，河南安阳人，副教授，博士，主要从事混凝土结构方面的研究第36卷第4期刘桂荣，等：高温后钢筋与混凝土黏结

7、性能的试验研究612．3黏结一滑移曲线上升段r=f．(；)；(1)通过拔出试验得到了不同温度下试件的黏结一下降段⋯．r=7—-=_—_．(2)滑移曲线，曲线具有明显的下降段．由于试件中布置b(S一1_)-+了两道箍筋，所有试件均发生了钢筋拔出破坏，未见式中：r为黏结应力，MPa；r．．为极限黏结强度，MPa，贯穿钢筋和混凝土表面的裂缝．r=P／(,rrdl)；P为极限黏结力，kN；d为钢筋公称部分试件的黏结一滑移曲线如图4所示．由图直径，mrn；1为黏结长度，mm；；=s／s。，s为极限黏结4可知：高温后混凝土与钢筋的黏结一滑移曲线形

8、强度对应的滑移量，mm；a、b为系数．状与常温下的相似，荷载在达到极限黏结强度之前通过分析试验数据可知：在不同温度下，曲线上滑移量都比较小，为1～2mm，然后荷载下降较快，升段变化较小，a可统一取0．3；对于曲线下降段，