钢-聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋粘结性能研究.pdfVIP

第30卷 第1期 苏州科技大学学报(工程技术版) V01．30No．1 2017年3月 ofSuzhou ofScienceand and Mar．2017 Journal University Technology(EngineeringTechnology) 钢一聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋粘结性能研究 朱佳鹏1，孙敏1,2 (1．苏州科技大学土木工程学院，江苏苏州215011；2．江苏省结构工程重点实验室，江苏苏州215011) 摘要：通过钢一聚乙烯醇纤维混凝土试件的中心拉拔试验，研究钢一聚乙烯醇混杂纤维混凝士与钢筋的粘结性能。 分析钢筋种类．混杂纤维体积率对钢筋与混凝土粘结性能的影响并根据试验结果拟合出相应的钢筋与混凝土粘结一 滑移曲线，提出了粘结滑移的本构关系。试验结果表明，在一定范围内，随着混杂纤维体积率的增大，钢筋与混凝土之 间的粘结性能逐步提高，变形钢筋与混凝土之间的粘结性能优于光圆钢筋。 关键词：钢一聚乙烯醇纤维混凝土；钢筋种类；粘结性能：粘结本构关系 中图分类号：TU528．572文献标识码：A 文章编号：2096—3270(2017)01—0032—06 混凝土是目前最常使用的建筑材料，但其抗拉强度低、脆性大、延性差等缺陷限制了混凝土的进一步发 展和使用．研究表明在混凝土中掺入纤维能够有效地解决这些问题【l_2】。 钢纤维、聚乙烯醇纤维(PVA)、碳纤维等是目前广泛应用的纤维。钢纤维能够显著提高混凝土的抗拉强 度和延性，对阻止混凝土裂缝的扩展具有很好的效果[1，3】。PVA是一种高弹高模纤维，在混凝土中加入一定量 的PVA能够控制混凝土因温度和塑性收缩产生的裂缝，有效地改善混凝土的抗渗性和抗冲击性能㈣。相关 研究网指出钢一聚乙烯醇混杂纤维的掺人能够有效提高混凝土的韧性，混杂纤维掺入率达到1．5％时最优。钢 筋与混凝土之间的粘结作用是两者协调工作的基础，国内外学者在此方面进行了大量的研究，研究表明17。。91， 纤维的存在能够约束混凝土内部裂缝扩展从而提高钢筋与混凝土之间的粘结性能。但大多数纤维混凝土粘 结性能的研究主要集中在单一的钢纤维混凝土上，对混杂纤维混凝土与钢筋之间的粘结性能研究不多，而混 凝土是一种多相均质的材料，一种纤维能够增强某一相的性能，多种纤维能够实现更好的正混杂效应。 因此文中研究钢一聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋之间的粘结性能，通过对5组混凝土试件进行中心拉拔 试验，分析了混杂纤维体积率和钢筋种类对粘结性能的影响，建立相应的粘结滑移本构关系，为完善钢一聚 乙烯醇混杂纤维混凝土的工程应用提供参考，具有重要的理论和现实意义。 1试验概况 1．1试验设计 为了深入研究钢筋种类和混杂纤维的掺入对混凝土与钢筋之间粘结性能的影响，该文制作了5组拉拔 mm的 试件。主要控制参数是混杂纤维的体积率以及钢筋的种类，试件具体参数见表1。试件尺寸采用150 立方体．混凝土立方体轴心布置直径d为18mm的变形钢筋和光圆钢筋。为了得到可靠的粘结强度，钢筋的 有效粘结长度采用5d(90mm)，在较小长度上可近似认为粘结应力均匀分布【10]。为了消除端部效应并防止加 载时试件偏心受力．在试件一端埋置长度为60mm的PVC套管，PVC套管与钢筋之间的空隙缠绕废纸防止 相对滑动，并保证设计粘结长度。试件尺寸如图1所示。 1．2原材料及配合比 [收稿日期]2016-09-22 【基金项目]江苏省结构工程重点实验室课题(ZDl205) [作者简介]朱佳鹏(1991-)，男，江苏苏州人，硕士研究生。 万方数据 第1期 朱佳鹏，等：钢一聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋粘结性能研究 33 表1拉拔试件具体参数 试件编号钢筋种类 钢髫纤维体芝盆 N—G 光圆0 0 N-L 变形0 0 SP-O．6 变形0．5 0．10 SP-1．1 变