超低温环境下钢筋与混凝土的粘结性能分析

田 坤

(河北建筑设计研究有限责任公司，河北 石家庄050011)

1 常温下钢筋混凝土粘结强度试验

1.1 试件的设计与制作

钢筋混凝土试件为边长150 mm 的立方体，制作时可在钢筋的非粘结长度段加套PVC 硬质塑料套管以控制钢筋与混凝土的粘结段长度。制作了三组共计12 个试件，不同试件的参数如表1 所示(温度20 ℃，每个试件做两个，保护层67 mm)。

表1 正常温度6 个混凝土试件的各项参数统计表

1.2 对试件进行试验

钢筋混凝土试件要在自然条件下养护28 d，并把养护完成后的试件表面清理干净，同时还要检查试件的外观是否完好无缺，有无明显缺陷，在检查确认没有任何问题后放入加载架进行安装。最后开动压力试验机进行试压，下压板会在油压的作用下上升，当混凝土试件的钢支座与试件趋于接近时，就要对支座的位置进行调整，以保证试件钢支座的反力面与混凝土试件的承压面接触均匀。

1.3 试验结果

观察常温条件下劈裂后的钢筋与混凝土粘结滑移接触面，可以发现，粘结部位接触面钢筋螺纹与混凝土的凹槽都清晰明显，钢筋螺旋肋凹槽边缘和混凝土劈裂破坏面的位置有明显的但面积较小的刮痕，只在凹槽边缘小范围出现，即钢筋出现相对滑移时造成混凝土局部挤压破坏，该局部破坏明显;同时，20 ℃常温时劈裂破坏前试件表面及侧面出现少许不明显的微裂缝，破坏的瞬间发出低沉的“砰”的响声。

2.超低温下钢筋混凝土粘结度试验

试件制作为边长150 mm 立方体，钢筋的非粘结长度段加套PVC 硬质塑料套管以控制钢筋与混凝土的粘结段长度。制作了三组共计12 个试件，不同试件的参数如表2 所示(温度－50 ℃，每个试件做两个，保护层67 mm)。

表2 正常温度6 个试件的各项参数统计表

3 低温对钢筋和混凝土粘结的影响

土凹槽部位的刮痕面积呈增大趋势，但痕迹逐渐变浅，并趋于不明显。同时，20 ℃时劈裂破坏前试件表面及侧面出现少许微裂缝，但微裂缝不明显，破坏的瞬间发出低沉的“砰”的响声;低温条件下，试件劈裂破坏前无明显征兆，基本无微裂缝，破坏的瞬间发出较清脆的“砰”的响声。这主要是由于低温使混凝土对钢筋的握裹力增强且混凝土硬度增大、脆性增强所致。

4 结 语

从试验对比分析可以明显的看出低温下钢筋混凝土握裹力增强且混凝土硬度增大、脆性增强。

［1］王传星，谢剑，李会杰.低温环境下混凝土性能的试验研究［A］.第19 届全国结构工程学术会议论文集［C］. 北京:工程力学出版社，2010:138－143.

［2］李会杰.超低温环境下钢筋与混凝土粘结性能试验研究［D］.天津大学，2011，(12).