钢筋和高钛重矿渣混凝土界面粘结性能的研究

为研究高钛重矿渣混凝土与钢筋的粘结性能,采用中心拉拔的试验方法分析研究了钢筋直径和相对粘结长度对C50高钛重矿渣混凝土与钢筋粘结性能的影响,并与C50普通混凝土进行对比。研究结果表明:高钛重矿渣混凝土整体上与普通混凝土的粘结-滑移曲线趋势相似;相同条件下,高钛重矿渣混凝土比普通混凝土的极限粘结应力提高了3%~71%;高钛重矿渣混凝土与钢筋的初始粘结刚度高于普通混凝土。     

复高钛重矿渣路面混凝土配合比优化设计试验研究

以清-乌复线道路为工程背景,采用高钛重矿渣作粗、细骨料,并掺加磨细高钛矿渣复合微粉部分取代水泥来配制复高钛重矿渣路面混凝土(以下简称CHTHSPC).以7、28d抗弯拉强度、工作性3个参数作为考察指标,采用正交试验与极差分析方法,考察水胶比、砂率、复合微粉取代率对其性能的影响,对其进行优化设计,寻求最优配合比,在攀西道...     

矿渣微粉混凝土与钢筋粘结性能研究

根据光圆钢筋和螺纹钢筋同混凝土的粘结机理的不同．分别对埋入光圆钢筋与螺纹钢筋的掺矿渣微粉混凝土试块进行钢筋扭拔试验，得出了矿渣微粉混疑土与钢筋的粘结强度随矿渣微粉掺量的变化规律。结果表明，矿渣微粉的加入使得钢筋与混凝土之间的摩擦力明显减小而其时机械咬合力的影响则甚微；同时得出在水胶比一定的情况下，钢筋与混凝土的粘结性能随矿渣微粉掺量的增加而降低的结论．     

矿渣微粉混凝土与钢筋粘结性能研究

根据光圆钢筋和螺纹钢筋同混凝土的粘结机理的不同，分别对埋入光圆钢筋与螺纹钢筋的掺矿渣微粉混凝土试块进行钢筋拉拔试验，得出了矿渣微粉混凝土与钢筋的粘结强度随矿渣微粉掺量的变化规律。结果表明，矿渣微粉的加入使得钢筋与混凝土之间的摩擦力明显减小而其对机械咬合力的影响则甚微；同时得出在水胶比一定的情况下，钢筋与混凝土的粘结性能随矿渣微粉掺量的增加而降低的结论。     

高钛重矿渣混凝土梁受弯性能研究

为研究高钛重矿渣混凝土的结构性能,制备C50高钛重矿渣混凝土和C50普通混凝土梁,探讨两种混凝土梁截面的受弯性能。实验结果表明:高钛重矿渣混凝土梁截面平均应变符合平截面假定;其受力过程经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段及破坏阶段,和普通混凝土梁相似;其截面受弯承载力及延性均优于普通混凝土梁,延性系数提高15.5%;在极限承载力状态下裂缝宽度为普通混凝土的2.7倍。     

高钛重矿渣再生混凝土轴心抗压强度试验研究

通过对强度等级为C20,再生粗、细骨料取代率分别为0%,25%,50%,75%,100%的高钛重矿渣再生混凝土圆柱体试块进行轴心抗压强度试验研究,得出:高钛重矿渣再生混凝土的轴心抗压强度满足设计要求,且随着再生骨料取代率的增加而降低,但不成线性关系。     

高钛重矿渣混凝土的工作性能研究

高钛重矿渣是一种强度高、化学稳定性好和多孔形貌的石质材料,利用高钛重矿渣为集料配制高性能泵送混凝土,研究高钛重矿渣预湿时间、渣粉含量及减水剂组成对混凝土性能的影响.试验结果表明:预湿时间对混凝土工作性能及体积稳定性影响明显,预湿时间12 h,混凝土物理力学性能最佳,渣粉含量在10%～15%之间,可以明显改善混凝土的工作性能与包裹性能,采用复配高性能外加剂能够有效改善混凝土的工作性能.     

C30高钛重矿渣自密实混凝土研究与应用

利用攀钢高钛重矿渣全部取代普通混凝土用碎石和河砂,在松散体积法初步设计混凝土配合比的基础上,研究了高钛重矿渣集料性能及外加剂对混凝土性能的影响。试验确定高钛重矿渣砂碎石预湿时间12h,高钛重矿渣砂渣粉含量10%,开发了一种减水率高、保坍性能好的高钛重矿渣集料混凝土专用外加剂,成功制备了C30高钛重矿渣自密实混凝土,并在丽攀高速公路跨金沙江特大桥实际工程中得到了应用。     

轻质混凝土与变形钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对84个轻质混凝土试块与HRB500月牙带肋钢筋粘结锚固试件的中心拉拔试验,研究轻质混凝土与变形钢筋之间的粘结锚固性能。研究表明:类似于普通混凝土,轻质混凝土与HRB500钢筋的粘结锚固性能的影响因素为混凝土强度、保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋直径和配箍率;相同强度等级的轻质混凝土的粘结锚固性能略低于普通混凝土。轻质混凝土与HRB500钢筋的极限粘结应力与以下因素均存在线性关系,分别为:轻质混凝土的轴心抗拉强度、钢筋的相对保护层厚度、锚固长度、直径和配箍率等。     

玻化微珠保温混凝土与变形钢筋粘结锚固强度的试验研究

通过拔出试验探讨了变形钢筋与玻化微珠保温混凝土的粘结锚固强度,并与普通承重混凝土进行了比较。试验结果表明,玻化微珠保温混凝土和普通承重混凝土一样,破坏依然以劈裂破坏为主;玻化微珠保温混凝土与变形钢筋的粘结锚固强度稍高于同强度等级的普通承重混凝土;提出了提高玻化微珠保温混凝土与变形钢筋粘结强度的建议     

600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究

为研究600MPa高强钢筋与混凝土粘结锚固性能,设计了72个棱柱体试件进行拉拔试验,对600MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布进行分析,通过建立基本粘结滑移关系及位置函数,确定600MPa高强钢筋在混凝土结构中的粘结滑移本构关系。采用一次二阶矩法进行可靠度分析,提出锚固长度设计建议。研究表明:600 MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布与普通钢筋类似且粘结锚固性能良好,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)基本锚固长度计算公式依然适用于600 MPa高强钢筋。     

自密实混凝土与钢筋局部黏结性能试验研究

自密实混凝土由于材料组分和免振捣的特点,其与钢筋黏结性能备受关注。采用电液伺服加载方法分别进行了10个单调荷载作用和10个重复荷载作用下的钢筋混凝土试件拉拔试验,其中16个为自密实混凝土试件,4个为普通混凝土对比试件,研究自密实混凝土强度、荷载作用形式对钢筋与自密实混凝土局部黏结性能的影响,包括局部黏结应力的分布、残余黏结应力等。试验结果表明：沿锚固长度黏结应力分布在单调荷载作用下呈单波峰状,而在重复荷载作用下呈波浪状;自密实混凝土强度越高,黏结应力分布越不均匀,各级荷载卸载时的残余黏结应力也较大;随着循环荷载和次数的增加,黏结应力分布更均匀,残余黏结应力逐渐向自由端移动;自密实混凝土与钢筋的黏结性能略优于普通混凝土与钢筋的黏结性能。采用最小二乘法得到钢筋与自密实混凝土局部黏结应力分布的位置函数并与试验结果对比,表明其具有较好精度。     

高延性混凝土与钢筋黏结性能的试验研究

通过12组试件的中心拉拔试验,研究高延性混凝土(High Ductility Concrete,简称HDC)与钢筋的黏结性能,分析钢筋直径、钢筋外形、HDC强度、保护层厚度和纤维掺量对高延性混凝土与钢筋黏结滑移曲线特征点的影响。试验结果表明：①纤维桥联应力的横向约束作用限制了高延性混凝土内部径向裂缝的宽度,其耐损伤能力提高,试件发生拔出破坏或劈裂-拔出破坏;②与普通混凝土对比,高延性混凝土与光圆钢筋的黏结强度提高1.79倍,残余黏结强度提高1.96倍;③根据试件的破坏形态,确定HDC与带肋钢筋的临界相对保护层厚度为3.41; ④随着纤维体积掺量的增加,其增韧和阻裂效果越好,黏结韧性指数I0.85和I0.5分别提高了35%和41%;⑤根据试验结果,提出HDC与带肋钢筋的黏结强度计算公式,建立适用的黏结应力-滑移本构模型,且模型曲线与试验曲线吻合良好。     

锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型

为了建立较为完善的锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型,改变以往仅考虑钢筋锈蚀程度的单因素回归分析方法,对粘结强度模型进行理论分析。对钢筋与混凝土在接触面上的粘结作用机理及粘结力组成进行分析,借助弹性力学方法,建立了锈蚀前钢筋与混凝土的粘结强度理论模型。从锈蚀改变钢筋表面特征参数和混凝土保护层约束力入手,采用钢筋均匀锈蚀假定,并基于未锈钢筋与混凝土的粘结强度模型,建立了钢筋锈蚀后的粘结强度计算模型,该模型能够考虑各种因素对粘结强度的影响。通过试验数据对模型进行了验证,结果吻合较好。     

高性能碳纤维增强塑料(CFRP)绞线筋粘结性能研究

通过48个拉拔试件对高性能碳纤维增强塑料(CFRP)绞线筋与不同环境介质(包括普通混凝土C50、高性能混凝土C50、R42.5水泥浆以及环氧树脂等)之间的粘结性能进行了较为系统的研究。研究表明:当滑移值为0.3~0.4mm时,CFRP绞线筋的粘结应力达到最大,相比之下,钢绞线的粘结应力最大值则发生在滑移值为20mm左右时;CFRP绞线筋直径对粘结强度的影响不明显;CFRP绞线筋的锚固失效粘结强度比钢绞线大1.3~1.4倍,而钢绞线的最大粘结强度比CFRP绞线筋大1.3~1.5倍。在试验研究的基础上,本文还给出了CFRP绞线筋的粘结应力-滑移曲线的理论方程,并提出了CFRP绞线筋的相对粘结特性系数的设计建议。     

竹筋与混凝土粘结强度试验研究

通过对竹筋材料优点的阐述,基于传统测试粘结强度方法的介绍,证明传统方法无法适用于竹筋混凝土粘结强度的测试,通过对传统方法改进,进行试验数据处理分析,验证此方法的可行性,该研究成果对研究竹筋混凝土粘结强度具有重要参考价值。     

高强钢筋与超高性能混凝土黏结性能试验研究

为研究超高性能混凝土(UHPC)与高强钢筋的黏结性能,设计并制作69个试件,通过拔出试验研究UHPC强度、纤维体积率、纤维尺寸形状、保护层厚度、黏结长度、加载方式和黏结段位置对黏结性能的影响。结果表明：试件的主要破坏形态包括拔出破坏、钢筋拉断和劈裂破坏,高强钢筋与UHPC界面的黏结强度随UHPC抗压强度、纤维体积率和长径比以及保护层厚度的增加而增大;纤维的掺入对高强钢筋与UHPC黏结强度提高作用明显;当纤维体积率从1%增长至3%,长径比从35增加到100时,黏结强度分别提高了23%和16%;但纤维形状的变化对黏结强度没有明显影响;黏结强度随着UHPC抗压强度和保护层厚度的增大而显著增加,随着黏结长度增大而降低,当保护层厚度超过4倍钢筋直径时,增幅基本不变;当黏结段位于加载端时,受拉拔出加载试件黏结强度仅为受压加载的77%,黏结段越靠近试件中部,加载方式对黏结强度影响越小。基于试验结果,确定临界锚固长度计算式,提出高强钢筋与UHPC的黏结强度计算式,同时建立黏结应力-滑移本构关系模型。通过试验结果及公式计算结果对比可得,现有的普通混凝土黏结强度公式低估了高强钢筋与UHPC的黏结强度,建议的简化公式预测结果与试验结果吻合良好。     

Experimental study on bond performance between high strength steel rebar and ultra-high performance concrete

为研究超高性能混凝土(UHPC)与高强钢筋的黏结性能，设计并制作69个试件，通过拔出试验研究UHPC强度、纤维体积率、纤维尺寸形状、保护层厚度、黏结长度、加载方式和黏结段位置对黏结性能的影响。结果表明：试件的主要破坏形态包括拔出破坏、钢筋拉断和劈裂破坏，高强钢筋与UHPC界面的黏结强度随UHPC抗压强度、纤维体积率和长径比以及保护层厚度的增加而增大；纤维的掺入对高强钢筋与UHPC黏结强度提高作用明显；当纤维体积率从1%增长至3%，长径比从35增加到100时，黏结强度分别提高了23%和16%；但纤维形状的变化对黏结强度没有明显影响；黏结强度随着UHPC抗压强度和保护层厚度的增大而显著增加，随着黏结长度增大而降低，当保护层厚度超过4倍钢筋直径时，增幅基本不变；当黏结段位于加载端时，受拉拔出加载试件黏结强度仅为受压加载的77%，黏结段越靠近试件中部，加载方式对黏结强度影响越小。基于试验结果，确定临界锚固长度计算式，提出高强钢筋与UHPC的黏结强度计算式，同时建立黏结应力-滑移本构关系模型。通过试验结果及公式计算结果对比可得，现有的普通混凝土黏结强度公式低估了高强钢筋与UHPC的黏结强度，建议的简化公式预测结果与试验结果吻合良好。     

盐冻对钢筋混凝土黏结应力分布特性的影响

试验研究了盐冻融循环作用对钢筋与混凝土间黏结应力分布特性的影响。通过快速冻融循环试验,对7组共21个试件分别进行了0、15、30、45、60、70、80次的盐冻融循环作用,采用中心拉拔试验,通过对试件中钢筋内贴应变片数据的采集,测得黏结区段内钢筋的应变值,基于数值计算得到不同冻融次数作用后相应区段内钢筋混凝土间的黏结应力分布。结果表明:随着盐冻次数的增加,钢筋混凝土间的黏结应力传递速率逐渐减慢;随着盐冻循环作用次数的增加,黏结应力分布形式发生改变,应力峰值由加载端逐渐向自由端移动;盐冻作用使混凝土中变形钢筋肋的楔作用逐渐退化,随冻融损伤程度增加,变形钢筋与混凝土间的黏结性能趋于向光圆钢筋与混凝土间的黏结作用转变。     

带锚固板高强热轧钢筋与混凝土黏结锚固性能试验研究

为研究带锚固板高强热轧钢筋（HRB500、HRB600）与混凝土之间的黏结性能,设计了24组共120个试件,对其进行拉拔试验。试件主要变化参数为钢筋公称直径、钢筋屈服强度、钢筋的锚固长度、混凝土强度。通过在纵肋一侧槽底面粘贴应变片（间距为30mm）的实测值,获得了各级荷载下拉拔力在锚固段钢筋黏结力和端部锚固板承压力间的分配。基于试验结果,分析了钢筋锚固板的锚固长度与钢筋公称直径之比和钢筋屈服强度与混凝土抗拉强度之比对钢筋屈服时拉拔力在钢筋锚固段黏结力和端部锚固板承压力间的分配影响。试验结果表明,锚固板承压力与加载端钢筋屈服力的比值随钢筋锚固板的锚固长度与钢筋公称直径之比的增加、随钢筋强度与混凝土抗拉强度之比的减小而线性减小。基于试验结果,拟合得到了以两个影响因素为自变量的计算公式。