钢筋混凝土课件 钢筋与混凝土的粘结性能.ppt

钢筋与混凝土之间的粘结性能
粘结的意义
◆钢筋与混凝土间具有足够的粘结是保证钢筋与混凝土共同受力、变形的基本前提。
◆粘结应力通常是指钢筋与混凝土界面间的剪应力。
粘结的作用
1、锚固粘结
2、裂缝间粘结
粘结力的组成
钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成:
⑴混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结力;
⑵混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的摩擦力;
⑶机械咬合力。
当钢筋与混凝土产生相对滑动后,胶结作用即丧失。
摩擦力的大小取决于握裹力和钢筋与混凝土表面的摩擦系数。
◆对于光面钢筋,表面轻度锈蚀有利于增加摩擦力,但摩擦作用也很有限。
◆由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小,机械咬合作用也不大。因此,光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的。
◆为保证光面钢筋的锚固,通常需在钢筋端部弯钩、弯折或加焊短钢筋以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。
◆将钢筋表面轧制出肋形成带肋钢筋,即变形钢筋,可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用,从而大大增加了粘结强度。
◆对与强度较高的钢筋,均需作成变形钢筋,以保证钢筋与混凝土间具有足够的粘结强度使钢筋的强度得以充分发挥。
◆变形钢筋受力后,其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力,
◆其水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪,径向分力使混凝土产生环向拉力。
◆轴向拉力和剪力使混凝土产生内部斜向锥形裂缝,
◆环向拉力使混凝土产生内部径向裂缝。
◆当混凝土保护层和钢筋间距较小时,径向裂缝可发展达到构件表面,产生劈裂裂缝,机械咬合作用将很快丧失,产生劈裂式粘结破坏。
◆在钢筋周围配置横向钢筋(箍筋或螺旋钢筋)或增加混凝土的保护层厚度(c/d),可提高粘结强度。
◆如果钢筋周围的横向钢筋较多或混凝土的保护层(c/d)较大,径向裂缝很难发展达到构件表面,则肋前部的混凝土在水平分力和剪力作用下最终将被挤碎,发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏,形成所谓的“刮梨式”破坏,
◆“刮梨式”破坏是变形钢筋与混凝土粘结强度的上限。
粘结强度 Bond Strength
拔出试验 Pull out test
粘结强度t :粘结破坏(钢筋拔出或混凝土劈裂)时钢筋与混凝土界面上的最大平均粘结应力