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锚栓锚固基础知识汇编21

自切底锚栓的三种类型

《混凝土结构加固设计规范》GB50367章节16.1.5要求：当在抗震设

防区承重结构中使用锚栓时，应采用后扩底锚栓或特殊倒锥形胶粘型锚

栓。

对于后扩底锚栓，包含“自切底锚栓”（self-cuttingundercut

anchors）。即：锚栓扩张件上带有硬质刀刃，安装锚栓的同时完成扩孔和

扩张件嵌入的扩底锚栓。

1）第一类：是锚栓自带“硬质刀刃的扩张片”，在锚栓底部的混凝土

切削，嵌入基材中，形成锁键效应。

（自切底锚栓-类型I）

2）第二类：是锚栓自带“硬质刀刃的扩张套管”，在外旋转内力的推

动下，在锚栓底部的混凝土嵌入，一同捆绑，在扩张套筒的倾斜角度带动

下，形成类似的锁键效应。

（自切底锚栓-类型II）

3）第三类：双锁键锚栓，这类产品暂时还没在中国加固市场上出现。

其相应的承载性能还需通过《混凝土用机械锚栓》JG/T160的测试与评

估。

（自切底锚栓-类型III）

什么是自攻锚栓？自攻锚栓氢脆测试性能评估？

什么是自攻锚栓，自攻锚栓的材质性能如何评估？对于这些疑问很多

设计师都不了解。

1.历史背景

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013章节16.1.3规定：自

攻螺钉不属于锚栓体系，不得按锚栓进行设计计算。

什么是自攻螺钉？

自攻螺钉，或称快牙螺丝，为钢制经表面镀锌钝化的快紧固件。多用

于薄金属板之间的连接（下图）。

2.自攻螺栓

自攻螺栓是在拧入钻孔过程中通过自带硬质螺纹切削嵌入孔壁的锚

栓。自攻锚栓的特点是强度高，表面带复合涂层，防腐性能好，适合开裂

和非开裂混凝土的安装，可用于钢构件与混凝土基材的锚固（见下图）。

由此可见，“自攻螺栓”与“自攻螺钉”不属于同一类产品，设计师

在产品选取时应加以区分。

3.国外规范

美国混凝土协会于2019年公布了ACI318-2019版本《Building

CodeRequirementforStructuralConcrete》，其中第17章新增了“自

攻螺栓”的锚固应用。并明确“自攻螺栓”必须对其“氢脆性能”做出评

估。

4.氢脆试验

为评定碳素钢、合金钢或由两种及以上金属材料制造的自攻锚栓的抗

氢脆破坏能力。当锚栓整体或局部的材料抗拉强度不小于1000MPa或材料

硬度不小于36HRC时应进行氢脆试验。按现行行业标准《混凝土用机械锚

栓》JG/T160-2017可知：

试验样品数不小于5个。当同直径有多个公称埋深时，应对最大和最

小两种埋深的锚栓进行试验。有防腐涂层或镀层的锚栓，应在锚栓非锚固

部位局部去除防腐层，确保锚栓主体金属与溶液接触，去除防腐过程不应

对锚栓的力学性能造成影响。

5.测试原理

当氢原子进入钢基体后，在应力作用（很可能是在材料的屈服强度以

下，甚至是在正常的设计强度内）下，会引起韧性或承载力的降低，发生

断裂（通常是亚微视的断裂）或者突然脆性失效。有这种现象的合金，通

常常规的拉力试验检测不出其韧性的降低。

（安装试验组件，溶液高度保证在整个氢脆过程中锚栓完全浸没）

1）保持拉力和电位稳定100小时（h），完成氢脆过程；

2）若氢脆过程中出现混凝土锥体破坏，应更换锚栓和混凝土试件重新

进行试验；

3）氢脆过程完成前任一锚栓发生金属断裂，锚栓氢脆性能不合格；

4）氢脆过程完成后锚栓未发生金属断裂，进行拉伸试验，每根锚栓均

应满足剩余承载力不低于基准拉伸性能测试值的90%。

综上可知，国外的规范体系开始采用“自攻锚栓”的安装应用，但由

于其金属强度及涂层的特点，应对其进行“氢脆测试”评估，防止受力过

程中出现“脆性”的、“不可预知”的破坏。

什么是自切底锚栓、模扩底锚栓？

自《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2008年颁布后，扩底型

锚栓（自切底和模扩底）锚栓逐步走进设计师的眼中。同时也影响到不同

行业规范对锚栓的选定。例如：上海市工程建筑规范《建