HRB500鋼筋與活性粉末混凝土粘結(jié)性能研究

HRB500鋼筋與活性粉末混凝土粘結(jié)性能研究摘要本文通過對活性粉末混凝土與HRB500鋼筋的粘結(jié)性能進(jìn)行研究，分析了材料的基本特性以及混凝土組織結(jié)構(gòu)對鋼筋粘結(jié)的影響，揭示了活性粉末混凝土具有優(yōu)良的力學(xué)性能和粘結(jié)性能，與傳統(tǒng)混凝土相比具有明顯的優(yōu)勢。最后，針對活性粉末混凝土的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土；HRB500鋼筋；粘結(jié)性能；應(yīng)用前景AbstractInthispaper,thebondingpropertiesbetweenactivepowderconcreteandHRB500rebarwerestudied,andthebasiccharacteristicsofmaterialsandtheinfluenceofconcretestructureonsteelbarbondingwereanalyzed.Itwasrevealedthatactivepowderconcretehadexcellentmechanicalpropertiesandbondingproperties,andithadobviousadvantagescomparedwithtraditionalconcrete.Finally,theapplicationprospectofactivepowderconcretewasprospected.Keywords:activepowderconcrete;HRB500rebar;bondingproperties;applicationprospect一、引言作為一種具有較高強(qiáng)度和優(yōu)良耐久性的新型特種混凝土，活性粉末混凝土（APC）逐漸受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。與傳統(tǒng)混凝土相比，APC不僅可以提高混凝土的力學(xué)性能，還可增強(qiáng)混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)性能，提高結(jié)構(gòu)的整體受力能力。因此，研究APC與鋼筋之間的粘結(jié)性能具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，本文通過對APC與HRB500鋼筋的粘結(jié)性能進(jìn)行研究，主要包括以下部分：首先對APC及HRB500鋼筋的基本特性進(jìn)行了分析；其次，重點(diǎn)研究了APC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對鋼筋粘結(jié)性能的影響因素；最后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對APC的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。二、APC與HRB500鋼筋基本特性分析2.1APC的基本特性APC是將活性粉末作為摻合料，采用一定的制造工藝得到的一種新型復(fù)合材料?；钚苑勰┦怯伤Ａ?、氯離子、硅酸鈉、鋁硅酸鹽等原材料制成的微粒狀材料，其粒徑大多在20~50μm之間。APC具有極高的早期強(qiáng)度和晚期強(qiáng)度，可以達(dá)到高達(dá)70MPa的抗壓強(qiáng)度。2.2HRB500鋼筋的基本特性HRB500鋼筋屬于鋼筋材料中的高強(qiáng)度鋼筋，其抗拉強(qiáng)度高于普通鋼筋，均勻性好、彎曲性能良好，熱處理效果好。在建筑工程中，HRB500鋼筋被廣泛用于重載結(jié)構(gòu)、大跨度翼樓和深基坑等特殊工程中。三、APC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對鋼筋粘結(jié)性能的影響因素3.1APCL的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)APC具有類似骨膠的界面結(jié)構(gòu)，其界面結(jié)構(gòu)由于其中的表面活性劑、水膠相變和微觀形貌等因素影響，與傳統(tǒng)混凝土界面結(jié)構(gòu)有所不同。APC表面活性劑的存在可以顯著降低水膠界面對表面能量的要求，使得表面能量趨于一致，減少了鋼筋與APC間的界面應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而影響了它們之間的粘結(jié)性能。3.2界面濕潤性APC的界面濕潤性對其與HRB500鋼筋的粘結(jié)性能是至關(guān)重要的。APC界面結(jié)構(gòu)具有一定的濕潤性，可以極大地提高鋼筋的抓裹能力。此外，APC中的活性粉末結(jié)構(gòu)呈多孔狀，形成類似石基隙的通道，利于鋼筋表面水化產(chǎn)物滲透進(jìn)入APC孔洞內(nèi)并疏松堆積，從而增加了鋼筋與APC的粘結(jié)面積，提高了鋼筋與APC的粘結(jié)性能。3.3界面摩擦系數(shù)APC與鋼筋之間的粘結(jié)性能還與其間的摩擦系數(shù)高度相關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，APC中的活性粉末粒徑大小對鋼筋表面形貌的影響較大，對摩擦力的作用也較為顯著。當(dāng)鋼筋表面存在較多的紋理、褶皺、凹凸等微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，APC與鋼筋之間的摩擦系數(shù)更大，粘結(jié)性能也更好。四、實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)論分析4.1實(shí)驗(yàn)方法通過建立不同的試驗(yàn)組，選用APC及普通混凝土分別對HRB500鋼筋進(jìn)行拉伸、剪切和彎曲試驗(yàn)，對其抗拉強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、變形等指標(biāo)進(jìn)行了測定，分析了不同因素對鋼筋粘結(jié)性能的影響。4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)表明，APC與HRB500鋼筋的粘結(jié)性能優(yōu)于普通混凝土。它們之間的界面結(jié)構(gòu)較豐富，界面濕潤性較高，摩擦系數(shù)也相對較大，在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐久性和抗裂性能。同時(shí)，APC具有高早期強(qiáng)度、高終期強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，其粘結(jié)強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度的比值達(dá)到了1.1左右。4.3結(jié)論及展望本文通過實(shí)驗(yàn)研究得出，APC與HRB500鋼筋具有良好的粘結(jié)性能，其界面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、界面濕潤性和摩擦