木材与钢筋的粘结性能研究

曹海

（黄山学院 建筑系，安徽 黄山 245041）

木材与钢筋的粘结性能研究

曹海

（黄山学院 建筑系，安徽 黄山 245041）

为了确定钢筋、环氧树脂以及木材能否粘结在一起正常使用，仿照钢筋混凝土的拉拔试验作木材的拉拔试验，结果表明木材、钢筋和环氧树脂胶能较好的粘结在一起，这为钢筋增强木结构的可能性提供了重要支撑。

木材；钢筋；粘结性能

1 拉拔试验研究

本试验所采用的木材均为花旗松工程木，由绿色建材中心加工工厂生产，工厂通过制材→窑干→木材分级→指接→刨光→涂胶→加压胶合→整形加工→检验等主要加工工艺制成。花旗松工程木的物理力学性能[1]见表1。

表1 花旗松工程木的物理力学性能

本次试验中所用钢筋有3种：HPB235直径分别为6,8mm和HRB335直径为10mm,钢筋的力学性能指标均由材性试验得到。加载装置为50千牛数显液压万能试验机，材性试验所得数据见表2。环氧树脂的性能指标由厂家提供，见表3。

表2 钢筋性能指标

表3 环氧树脂结构胶的力学性能（MPa）

1.1 试件设计

为了确定钢筋、环氧树脂以及木材能否粘结在一起正常使用，我们仿照钢筋混凝土的拉拔试验[2]作如下设计，见表4。取花旗松工程木木材的截面150mm×150mm，钢筋锚固长度同木材高度，在木材截面正中开槽、灌胶、插入钢筋、养护。

表4 拉拔试件设计表

1.2 加载、量测方案

加载装置如图1所示，然后将试件竖直放置在MWW-50微机控制人造板万能试验机上，用夹具夹紧以免产生多余的位移，拉拔试验以1.0mm/min的速度加载，直到试件有效部分发生破坏。

1.3 试验结果分析

拉拔试验的试件破坏分为两种破坏形式：1.钢筋从木材中直接拔出；2.木材劈裂，钢筋仍在木材中。[3,4]

若取钢筋为脱离体，则钢筋所承受的拉力N将其表面的平均粘结应力τl平衡，可从下式计算：

式中：τl为钢筋表面的平均粘结应力；

N为钢筋承受的拉力；

d为钢筋的直径；

la为钢筋的锚固长度，即钢筋插入木材的深度。

试验结果如表5所示。

表5 拉拔试验结果

2 小 结

从拉拔试验结果中可知，只要锚固长度达到要求，钢筋、环氧树脂胶以及木材是能较好的粘结在一起使用的，这为钢筋增强木结构的可能性提供了重要支撑。

[1]曹海.花旗松工程木的材性研究[J].黄山学院学报,2010,12 (5):95-97.

[2]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社, 2002:29-32.

[3]陆家宏.拉拔试验中的几种破坏形式探析[J].安徽建筑,2006, (4):158-159.

[4]阎锋.在钢筋混凝土基材上植筋的拉拔试验研究[J].建筑技术,2003,(4):442-444.

A Study on the Bond Property between Wood and Steel

Cao Hai
(Department of Architecture,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

To determine whether steel,epoxy resin and wood can be bonded to work properly,modeling the pull-out test of reinforced concrete,pull-out tests for timber are conducted.The results show that wood,steel and epoxy resin can be bonded together,which provides an important support for the possibility of reinforcing timber structure with steel.

wood;steel;bond property

TU531.1

A

1672-447X（2011）05-0088-02

2010-09-29

黄山学院自然科学研究项目（2010xkj021)

曹海（1984-），安徽绩溪人，黄山学院建筑系教师，研究方向为结构工程。

胡德明