含粗骨料超高性能混凝土与钢筋黏结性能研究

摘要

在超高性能混凝土（UHPC）中加入粗骨料可以有效地解决UHPC自身收缩大、成本高等问题.为了研究弯曲应力状态下含粗骨料超高性能混凝土（UHPC-CA）与钢筋的黏结性能，对12根UHPC-CA搭接梁式试件进行4点弯曲加载试验，并采用钢筋开槽粘贴应变片的方式测量了沿搭接钢筋长度方向黏结应力，研究其分布规律.主要研究参数包括粗骨料粒径、粗骨料含量、搭接长度以及保护层厚度.试验结果表明，试件破坏以劈裂破坏为主.粗骨料对钢筋的黏结性能具有双重影响，一方面，骨料与钢筋的互锁机制能增强机械咬合力，提升黏结强度；另一方面，骨料的加入会增加材料的不均匀程度，对黏结性能产生不利影响.5～10 mm粒径的骨料对黏结性能的影响比10～15 mm粒径的骨料更显著，当骨料含量达到800 kg/m³时，钢筋黏结应力沿搭接长度方向的分布变得更均匀.增大钢筋搭接长度和增加混凝土保护层厚度均能增强对黏结强度的保持作用，从而提高试件的峰后黏结强度.提出了考虑粗骨料特征参数的UHPC-CA劈裂黏结强度计算表达式，计算结果与试验结果吻合良好.

关键词

超高性能混凝土 / 粗骨料 / 黏结性能 / 梁式试验 / 搭接

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51890901）; 湖南省自然科学基金资助项目（2020JJ2003,2020RC5005）