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大掺量粉煤灰混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

杨俊敏  
【摘要】:粉煤灰是火力电厂燃料燃烧的副产品,是我国目前排放量较大的工业废渣之一。实践证明,将粉煤灰资源合理利用于混凝土工程中,既能明显改善混凝土的部分工作性能、力学性能和耐久性,又减少了环境污染,减少了水泥用量,对节省资源和减弱目前的能源危机等有着非常重要的现实意义,同时也顺应了高性能绿色混凝土的发展理念。目前,粉煤灰已经成为世界各国混凝土结构工程中应用最广泛的水泥替代产品。 近年来,粉煤灰在混凝土工程中的应用越来越普遍,虽然国内外很多专家学者对粉煤灰混凝土的性能进行了大量研究,但却很少对钢筋与粉煤灰混凝土的粘结性能进行系统研究,还未能就粉煤灰的掺入对钢筋与混凝土粘结性能的影响得出一致结论。而钢筋与混凝土间的粘结作用是钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土共同工作的基本前提,因此,研究粉煤灰的掺量对钢筋与混凝土粘结性能的影响,具有很重要的理论意义和现实意义。 本文对有关粘结性能的研究成果进行了分析总结,采用中心拔出试验来研究钢筋与粉煤灰混凝土间的粘结性能,根据试验结果,给出了粉煤灰混凝土与钢筋之间的粘结应力-滑移关系曲线,提出了考虑粉煤灰掺量的钢筋与粉煤灰混凝土极限粘结应力的计算公式。同时,分析得出了粉煤灰掺量、钢筋种类和直径、混凝土强度等级(水胶比)对钢筋与粉煤灰混凝土之间粘结作用的影响,在考虑粉煤灰掺量影响的基础上,提出了粉煤灰混凝土中钢筋的粘结锚固设计方法。试验结果表明:在混凝土中掺入粉煤灰后,随粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗压强度明显降低,钢筋与混凝土的极限粘结强度也呈现下降趋势,且水胶比相同时,钢筋直径越大,粉煤灰的掺入对钢筋与混凝土间的极限粘结强度影响越大;混凝土强度等级越高,即水胶比越小,钢筋与混凝土的粘结性能越好;钢筋与混凝土的粘结性能随钢筋直径的增大而减弱。


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