混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验研究.pdf

混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验研究 司伟建 ） 周新刚 “） 黄金枝 ） 李春祥 ） ［提要］ 对工程中较有代表性的环氧砂浆植筋锚固技术进行了系统的试验研究， 试验主要内容包括环氧砂浆 的基本力学性能和钢筋混凝土植筋锚固构件钢筋的粘结锚固性能。根据试验结果探讨了钢筋混凝土植筋锚 固构件的破坏机理、 锚固特性。 ［关键词］ 混凝土结构植筋锚固环氧砂浆 773FHB 粘合剂 ［“］； 也有自制结构胶， 如烟台大学办公楼 （“ 层 框架结构） 增层改建工程， 采用环氧砂浆锚固植筋， 都 取得了成功的应用。 尽管混凝土结构植筋锚固技术在工程中取得了广 泛的应用， 积累了丰富的工程经验， 但国内对该技术仍 缺乏必要的试验研究。本文对应用较广、 具有一定代 表性的环氧砂浆的基本力学性能和环氧砂浆植筋试件 的粘结锚固性能进行了试验研究， 探讨了钢筋混凝土 植筋锚固构件的破坏机理和锚固特性。 二、环氧砂浆的基本力学性能 环氧砂浆是由环氧树脂、 塑化剂 （本文用二丁酯） 、 固化剂 （本文用乙二胺） 和砂子组成的混合物。其中环 氧树脂、 塑化剂和固化剂组成环氧树脂胶液， 其各部分 比例见表 。环氧树脂胶液与砂子按一定比例混合组 成环氧砂浆， 环氧树脂胶液与砂子的重量比简称胶砂 比， 工程中常用的胶砂比为 I“ 和 I“JB。 环氧树脂胶液组成 表 成分环氧树脂二丁酯乙二胺 重量比 B K “ （本试验选用 L） A K M （本试验选用 M） 随胶砂比、 砂子干燥程度、 砂子粒径、 颗粒级配的 不同， 环氧砂浆抗压强度在 B K LEN, 之间变化。环 氧砂浆劈裂抗拉强度约为抗压强度的 O K OP。砂 子经高温烘干处理后的环氧砂浆较之自然干燥的砂子 制成的环氧砂浆， 其强度反而降低约 Q。砂子粒径 对环氧砂浆强度的影响很大， 由粗砂或中细混合砂制 成的环氧砂浆， 其强度要比由中砂或细砂制成的环氧 砂浆低约 ““Q。因此， 砂子最好不要用粗砂， 而以中 砂或细砂为宜。胶砂比为 I “JB 的环氧砂浆， 较之胶 砂比为 I“ 的环氧砂浆， 其强度降低约 “LJBQ。因此， 环氧砂浆胶砂比宜控制在 I“JB K I“， 过小， 强度不符 合要求， 过大， 则经济效益差。 三、植筋粘结锚固性能的试验研究 J 试验方案与试件制作 用拉拔试验探讨植筋锚固试件钢筋的粘结锚固特 性， 主要就钢筋相对锚固长度、 受力筋根数、 横向配筋 等因素对环氧砂浆植筋锚固钢筋混凝土试件承载力的 影响进行研究， 试验试件共 A 组 “ 个。考虑到梁、 柱 中受力筋为变形钢筋且直径小于 A， 故受力筋选用 级A 钢筋。常规的钢筋锚固， 当钢筋为光圆钢筋， 混凝土强度等级R 时， 受拉钢筋相对锚固长度最 小为 “， 因受力筋为变形钢筋， 且环氧砂浆的粘结力 较大， 钢筋相对锚固长度选取 和 B 两种。采用 预埋管成孔工艺， 钢管外径 R， 环氧砂浆层厚度为 P。钢筋锚固长度上自底部起每 布置一个测 点， 即锚固长度为 A 时， R 个测点， 锚固长度为 “ 时， B 个测点。受力筋根数则分别取一根和两根， 以 P 第 R 卷 第 R 期建筑结构“ 年 R 月 图 拉拔试件 考虑受力筋的相互影响。单、 双筋拉拔试件配筋分别 如图 所示， 其余试件的制作特征如表 “ 所示。 “ 加载装置 环氧砂浆植筋锚固构件钢筋拉拔试验加载装置如 图 “ 所示， 用液压千斤顶加载， 试件加荷端放置一带圆 孔的承压钢板。整个试验过程除人工观察记录特征点 数值外， 均采用 //60“ 618““,/ 9 */ 9 */“*“-;//61 注构件编号 0/中的表示同类构件的编号， 余同。 拉拔构件破坏时的特征值 表 “ 构件编号0/0/“1/1/“0*0*“1*1*“6060“6161“ 最大拉力 （23）,*..-.//,.“, 钢筋最大应变 （）..-“,“/“-“ *“*-*“-,- “.““ *, 平均粘结应力 （以内， 且偏于安全。 ’ 适筋破坏 此时受弯承载力极限状态为 达到其允许应 变78 5 ［ 78］ ， 且受拉钢筋已经屈服， 但混凝土边缘压 应变774。因此， 受压区混凝土应力不能按等效矩 形应力法计算， 故精确计算受弯承载力较为复杂。由 于此时 1’,’， 受压区高度已很小， 故可偏于安全地 取混凝土压力合力作用点在 1’’ 处， 则极限弯矩为 45 4， 16 4， 78 5 9， 且偏 于安全。 四、 结语 根据国内近年来的研究， 并参考美国 A 混凝土设计指南， 对 受弯加固的破 坏形态、 极限状态定义和设计要求进行了讨论和分析， 利用理论分析研究了影响 受弯加固的因素。在 此基础上， 本文提出了 受弯加固正截面承载力 的计算方法， 可供设计或规程编制参考。 参考文献 ’吴刚， 安琳， 吕志涛 碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试 验研究 建筑结构， ,111， 1 （*） ,’赵彤， 谢剑， 戴自强 碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力 试验研究 建筑结构， ,111， 1 （*） ’胡孔国， 岳清瑞， 叶列平等 碳纤维布加固混凝土桥面板受弯性 能试验研究 建筑结构， ,111， 1 （*） ’B4CDE 8FG HIE DECJK LKD 7FKHG47HCFK F8 EMHEGKLNN9 OFKDED 9HE 8FG HGEKJHIEKCKJ 7FK7GEHE HG47H4GE EPFGHED O9 A. FCHHEE 1， QL9 ,111 ’叶列平等 碳纤维布加固钢筋混凝土板二次受力性能的试验研 究 中国首届纤维增强塑料混凝土结构学术交流会论文集， 北 京， 3’混凝土结构设计规范 BRS12 中国建筑工业出版社， 2 *’混凝土结构设计规范 BR111 （征求意见稿） , 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载