Ｖｏ１．５ｌ Ｎｏ．２ 工程与试验ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＴＥＳＴ Ｊｕｎ．２０１１ 钢筋与混凝土粘结性能的试验研究 魏志刚 ，张代新 （１．吉林省高等级公路建设局，吉林长春１３００２１；２．吉林省交通运输厅，吉林长春１３００２１） 摘要：钢筋与混凝土之间的粘结性能是连续配筋混凝土路面重要的设计参数 而粘结性能可以用粘结应力与相 对滑移来表示。基于连续配筋混凝土路面结构形式，设计了钢筋混凝土粘结试件，测试了连续配筋混凝土路面钢 筋与混凝土粘结应力与相对滑移。通过对这两个参数测试结果进行分析，确立了连续配筋混凝土路面钢筋混凝土 粘结应力与相对滑移的近似分段线性关系。 关键词：连续配筋混凝土路面；粘结应力；相对滑移 中图分类号：ＴＵ３７５ 文献标识码：Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—３４０７．２０１１．０２．００５ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｂｏｎｄ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｔｅｅｌ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｗｅｉ Ｚｈｉｇａｎｇ ，Ｚｈａｎｇ Ｄａｉｘｉｎ。 （１．Ｈｉｇｈｅｒ Ｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２１，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２１，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｏｎｄ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ，ａｎｄ ｂｏｎｄ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｂｙ ｂｏｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｌｉｐ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎ— ｕｏｕｓｌｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｏｎｄ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｂｏｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｌｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅ－ ｍｅｎｔ ａｒｅ ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ ｂｏｔｈ ｔｗｏ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｂｏｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｌｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ（ＣＲＣＰ）；ｂｏｎｄ ｓｌｉｐ；ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｌｉｐ １ 引 言 钢筋与混凝土之间的有效粘结程度是影响连续 配筋混凝土路面（ＣＲＣＰ）使用性能的重要因素，而 钢筋与混凝土之间的有效粘结程度可以通过粘结应 力和相对滑移两个参数来体现［】］。国内外学者对钢 筋与混凝土的粘结性能开展了有意义的研究工作， 建立了一些半经验半理论的计算公式 ］。目前用 于分析钢筋与混凝土之间相对滑移的模型主要分为 两大类：一是基于试验资料的数理统计模型［５ ；二 是基于平衡、变形协调及物理条件的理论分析模 型［７］。由于在建立模型时采用了不同的假设，这些 模型能否应用到连续配筋混凝土路面钢筋与混凝土 粘结性能的分析还有待于进一步研究。 为了掌握连续配筋混凝土路面钢筋与混凝土粘 结性能，本文设计了钢筋与混凝土的粘结性能试验， 主要测试了粘结应力与相对滑移两个重要参数，对 试验结果进行了分析，得出了一些有意义的结论。 ２粘结性能试验研究 （１）粘结试件设计 结合ＣＲＣＰ的结构特点，设计了３组粘结试件。 粘结件尺寸０．６５ｍ×０．１５ｍ×０．２５ｍ，粘结件的一 端用焊有钢片直径为２０ｍｍ的变形钢筋固定，另一 ［收藕日期］２０１１－－０５—３０ ［作者筒介］魏志刚（１９７７一），男，汉族，工程师，主要研究方向：公路与桥梁工程。 ・ １４ ・
钢筋与混凝土的粘结
随着社会的发展，技术的进步，钢筋混凝土材料在住房、建筑、交通、军事、水利等领域被广泛应用，钢筋混凝土结构就是利用了钢筋的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度，而钢筋和混凝土之间的足够粘结是保证两者共同受力的前提。目前，两者完美的结合，造就了许多建筑奇迹，满足了结构的高强性、耐久性、抗灾性、抗震性等实用要求，保证了结构的使用寿命和使用安全。同时，也给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化，让人们享受到安全舒适的生存环境。由此可见，钢筋和混凝土的粘结非常重要，下面从以下几个方面加以论述。
一、 粘结力的作用
粘结力是指粘结剂与被粘结物体界面上分子间的结合力，粘结力使得钢筋和混凝土两种性质不同的材料在一起共同受力、共同工作，并承受构件因受荷在两种材料之间产生的剪应力，两者不至于发生滑移。如果粘结力失效，钢筋混凝土构件就会发生破坏。可见，粘结力的大小，直接影响着构件的稳定性和使用寿命。
二、 粘结力的组成及粘结机理
钢筋和混凝土的粘结力由三部分组成：
1、 化学胶结力
混凝土在硬化过程中，水泥胶体与钢筋之间产生的吸附胶着作用，这种吸附作用力来自浇筑时水泥浆体对钢筋表面氧化层的渗透，以及水化过程中水泥晶体的生长和硬化，这种作用力一般比较小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。
2、 摩阻力
由于混凝土凝固时的收缩，使钢筋周围的混凝土握裹在钢筋上，当钢筋和混凝土之间出现相对滑移的趋势，则此接触面上将产生摩阻力。
对于光圆钢筋表面轻度锈蚀有利于增加摩阻力，但摩阻作用也很有限；对于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小，机械咬合也不大，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，通常需要在钢筋端部弯钩、弯折或焊短钢筋，以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。
3、 机械咬合力
即钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力作用力，对于光圆钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。
混凝土钢筋连接方式
混凝土是目前建筑结构中最常用的材料之一，而钢筋则是混凝土中最常用的加强材料。混凝土钢筋连接方式的选择对于建筑结构的性能和安全性至关重要。本文将介绍混凝土钢筋连接方式的几种常见方法及其适用范围。
一、机械连接
机械连接是通过一定的机械力将钢筋和混凝土连接起来。常见的机械连接方式有螺纹连接和卡夹连接。
1. 螺纹连接
螺纹连接是将钢筋两端制成螺纹，在混凝土中预留孔洞，将螺纹钢筋插入孔洞中并用螺母拧紧。螺纹连接适用于直径较大的钢筋和要求较高的工程。
螺纹连接的具体步骤如下：
（1）钢筋加工：将钢筋两端制成螺纹。
（2）混凝土孔洞加工：在混凝土中预留与钢筋直径相同的孔洞。
（3）钢筋安装：将螺纹钢筋插入孔洞中。
（4）螺母拧紧：用螺母将螺纹钢筋与混凝土拧紧。
2. 卡夹连接
卡夹连接是将钢筋两端制成形状特殊的卡夹，在混凝土中预留孔洞，将卡夹装入孔洞中并用螺栓拧紧。卡夹连接适用于直径较小的钢筋和要求不高的工程。
卡夹连接的具体步骤如下：
（1）钢筋加工：将钢筋两端制成形状特殊的卡夹。
（2）混凝土孔洞加工：在混凝土中预留与卡夹直径相同的孔洞。
（3）卡夹安装：将卡夹装入孔洞中。
（4）螺栓拧紧：用螺栓将卡夹与混凝土拧紧。
二、焊接连接
焊接连接是将钢筋通过焊接的方式与混凝土连接起来。焊接连接适用于直径较大的钢筋和要求较高的工程。
焊接连接的具体步骤如下：
（1）钢筋加工：将钢筋两端切割成需要的长度。
（2）焊接准备：将钢筋表面清洁干净。
（3）焊接：将钢筋与混凝土接触的部分焊接。
三、粘结连接
粘结连接是通过混凝土与钢筋之间的粘结力将钢筋固定在混凝土中。粘结连接适用于直径较小的钢筋和要求较高的工程。
粘结连接的具体步骤如下：
（1）钢筋加工：将钢筋两端制成需要的长度。
（2）混凝土孔洞加工：在混凝土中预留与钢筋直径相同的孔洞。
（3）混凝土表面处理：将混凝土孔洞周围的表面清洁干净。
钢筋与混凝土的粘结力
1. 什么是粘结力？
说到钢筋和混凝土，大家可能会想：“这两者有什么关系？”其实，钢筋和混凝土就像是天生一对，缺一不可。简单来说，粘结力就是它们之间的“亲密关系”。当混凝土凝固后，它就像个可靠的伙伴，牢牢地把钢筋抓住。这样，钢筋在混凝土中就能发挥它的力量，保证结构的稳定性，简直就是“相辅相成”。
那么，粘结力具体是什么呢？其实它就是混凝土和钢筋表面之间产生的一种摩擦和粘附的力量。就好比我们在滑冰时，冰鞋与冰面之间的摩擦力，若摩擦力不够，那滑起来可就会东倒西歪。钢筋的“嘴巴”要紧紧咬住混凝土，才能让整个建筑物像个壮汉一样稳稳当当，毫不动摇。
2. 粘结力的重要性
2.1 结构的稳定性
粘结力的重要性可想而知，毕竟一个建筑如果钢筋和混凝土之间的粘结力不够，简直就像一个人没了根基，随时都可能“崩塌”。我们常说“人心齐，泰山移”，这句老话同样适用于钢筋和混凝土。只有它们团结一致，才能抵御外来的冲击和压力。
在实际应用中，像高层建筑、桥梁这些结构，粘结力更是不可或缺。想象一下，如果某栋大楼的钢筋和混凝土之间的粘结力像棉花糖一样软，那这栋楼岂不是随风摇曳，随时都有可能变成“豆腐渣”工程？可不行，这得让人心里打个寒颤。
2.2 耐久性与安全性
再说到耐久性，粘结力对混凝土的抗裂性也起着至关重要的作用。没有了足够的粘结力，混凝土可就容易开裂，时间一长，问题就会接踵而来，像是一颗定时炸弹，随时
可能引发安全隐患。所以，咱们在建筑施工的时候，得确保这些钢筋和混凝土之间的粘结力十足，让它们不离不弃。
3. 如何增强粘结力？
3.1 选材讲究
想要增强粘结力，首先得从选材入手。好的钢筋和优质的混凝土是基础，咱们不能在这上面省钱，省钱就是花冤屈。比如说，使用带有凹槽的钢筋，这种钢筋表面有“纹路”，就能增加和混凝土之间的接触面积，自然粘结力就会提升。就像人际关系，互动频繁才能亲近嘛。
3.2 施工工艺
