楊運(yùn)超 阮小龍 趙柏奇 馮 波

（攀枝花學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院 四川 攀枝花 617000）

摻微粉高鈦型高爐渣混凝土后錨固拉拔試驗(yàn)研究

楊運(yùn)超 阮小龍 趙柏奇 馮 波

（攀枝花學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院 四川 攀枝花 617000）

本文對(duì)摻微粉高鈦型高爐渣混凝土進(jìn)行后錨固試塊抗拉拔試驗(yàn)，本試驗(yàn)分析了C35混凝土摻高鈦渣微粉含量、鋼筋直徑和錨固長(zhǎng)度等對(duì)鋼筋植筋錨固性能的影響，通過拉拔試驗(yàn)分析了在不同組合情況下植筋的錨固性能。

混凝土；高鈦型高爐渣；后錨固；抗拉拔試驗(yàn)

1.前言：

近年來，鋼筋混凝土后錨固技術(shù)在建筑行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其是在建筑改建、災(zāi)后加固、設(shè)備安裝和幕墻施工項(xiàng)目中，后錨固技術(shù)以高效、靈活、經(jīng)濟(jì)等性能在建筑行業(yè)備受青睞?，F(xiàn)目前高鈦渣在土木工程領(lǐng)域的研究只局限于用在普通混凝土結(jié)構(gòu)中作為粗、細(xì)骨料使用，而未研究高鈦渣在微粉狀態(tài)下?lián)饺胨嘀兄谱鞯幕炷吝M(jìn)行鋼筋后錨固的粘結(jié)性能研究。

本試驗(yàn)研究采用35C混凝土含不同高鈦渣微粉量、不同鋼筋直徑和不同的錨固深度，利用拉拔試驗(yàn)得出不同條件下植筋對(duì)錨固性能的影響。從而得到在不同摻粉含量下的錨固性能，為后錨固工程設(shè)計(jì)和施工提供參考。

2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

使用摻微粉的高鈦型高爐渣混凝土進(jìn)行后錨固施工制作的試塊抗拉拔能力試驗(yàn)，本試驗(yàn)中針對(duì)微粉摻量10%和20%的混凝土進(jìn)行后錨固，錨固鋼筋的直徑為16mm和12mm,對(duì)應(yīng)制作了四個(gè)混凝土短梁，每個(gè)短梁上以不同深度錨固同一直徑的鋼筋，錨固鋼筋共計(jì)12根。

制作200×200×600mm的C35高鈦型高爐渣混凝土試塊，養(yǎng)護(hù)28d，使用直徑28mm的鉆孔機(jī)鉆孔深分別為200mm、150mm和100mm，清洗鉆孔，晾干后使用植筋膠進(jìn)行錨固，七天后，植筋膠已經(jīng)完全凝固，可以進(jìn)行拉拔試驗(yàn)并采集數(shù)據(jù)。鉆孔后試塊及錨固過程及錨固結(jié)果如圖1、圖2：

圖1 鉆孔后的高鈦型高爐渣混凝土試塊

圖2 用植筋膠進(jìn)行后錨

3.后錨固工藝下高鈦型高爐渣混凝土錨固試塊錨固力規(guī)律

各試塊中不同直徑鋼筋最后的最大錨固力隨著錨固深度變化如表1：

表1 后錨固錨固力大小分布

后錨固各試塊中，試塊能夠提供的最大錨固力仍然滿足隨著錨固深度的增加而增加的規(guī)律，錨固深度和混凝土中微粉摻量相同的情況下，錨固力隨著鋼筋直徑的增加而增加；在鋼筋直徑和錨固深度相同的情況下，隨著微粉摻量的增加，混凝土試件能提供的錨固力也相應(yīng)的減小。

此現(xiàn)象的原因主要是因?yàn)槲⒎蹞搅窟_(dá)到20%的混凝土本身抗拉能力就比較弱，容易出現(xiàn)劈裂破壞，后錨固工藝鉆機(jī)打孔的過程又對(duì)混凝土產(chǎn)生很大的影響，導(dǎo)致混凝土在錨固了鋼筋的截面上橫截面面積更小，加之孔口的應(yīng)力集中現(xiàn)象?；炷翙M截面積減小，混凝土本身抗拉能力降低，再加上受力集中，三者共同作用下，使微粉摻量20%的混凝土制作的后錨固試件錨固力減弱，往往鋼筋和混凝土都沒有完全發(fā)揮出各自作用的時(shí)候，混凝土已經(jīng)因?yàn)轫敳渴芾氏犬a(chǎn)生劈裂破壞，更因?yàn)榇蚩椎脑?，從兩?cè)掉落錐形混凝土碎塊，鋼筋輕易從混凝土試塊中脫離出來。

1. 后錨固工藝下高鈦型高爐渣混凝土錨固試塊平均粘結(jié)應(yīng)力變化規(guī)律

后錨固工藝下高鈦型高爐渣混凝土試塊的平均粘結(jié)應(yīng)力隨錨固深度-鋼筋直徑的變化表2：

對(duì)比表格與圖表，可以看出，后錨固工藝制作的試件粘結(jié)應(yīng)力是隨著錨固深度與鋼筋直徑比值的增大而減小，在微粉摻量相同的情況下，高鈦型高爐渣混凝土提供的平均粘結(jié)應(yīng)力基本接近，且微粉摻量10%的高鈦型高爐渣混凝土比微粉摻量20%的高鈦型高爐渣混凝土大。

表2 后錨固平均粘結(jié)應(yīng)力

圖3 平均粘結(jié)應(yīng)力隨la/d的變化規(guī)律

從曲線和數(shù)據(jù)上看，后錨固施工工藝制作混凝土試塊提供的粘結(jié)應(yīng)力曲線變化趨勢(shì)規(guī)律性比較差。其原因應(yīng)該是鉆孔過程對(duì)短梁造成的擾動(dòng)比較大，短梁尺寸過小，使鉆孔過程中鉆機(jī)對(duì)高鈦型高爐渣混凝土短梁結(jié)構(gòu)造成預(yù)先的破壞的概率增大，使后錨固工藝制作的高鈦型高爐渣混凝土試件數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定。

4.結(jié)論

（1）后錨固試塊能夠提供的最大錨固力仍然滿足隨著錨固深度的增加而增加的規(guī)律，錨固深度和混凝土中微粉摻量相同的情況下，錨固力隨著鋼筋直徑的增加而增加；在鋼筋直徑和錨固深度相同的情況下，隨著微粉摻量的增加，混凝土試件能提供的錨固力也相應(yīng)的減小。

（2）因?yàn)槲⒎蹞搅窟_(dá)到20%的混凝土本身抗拉能力就比較弱，容易出現(xiàn)劈裂破壞，后錨固工藝鉆機(jī)打孔的過程又對(duì)混凝土產(chǎn)生很大的影響，導(dǎo)致混凝土在錨固了鋼筋的截面上橫截面面積更小，加之孔口的應(yīng)力集中現(xiàn)象。混凝土橫截面積減小，混凝土本身抗拉能力降低，再加上受力集中，三者共同作用下，使微粉摻量20%的混凝土制作的后錨固試件錨固力減弱，往往鋼筋和混凝土都沒有完全發(fā)揮出各自作用的時(shí)候，混凝土已經(jīng)因?yàn)轫敳渴芾氏犬a(chǎn)生劈裂破壞，更因?yàn)榇蚩椎脑?，從兩?cè)掉落錐形混凝土碎塊，鋼筋輕易從混凝土試塊中脫離出來。

（3）后錨固工藝制作的試件粘結(jié)應(yīng)力是隨著錨固深度與鋼筋直徑比值的增大而減小，在微粉摻量相同的情況下，高鈦型高爐渣混凝土提供的平均粘結(jié)應(yīng)力基本接近，且微粉摻量10%的高鈦型高爐渣混凝土比微粉摻量20%的高鈦型高爐渣混凝土大。

（4）后錨固施工工藝制作混凝土試塊提供的粘結(jié)應(yīng)力曲線變化趨勢(shì)規(guī)律性比較差。其原因應(yīng)該是鉆孔過程對(duì)短梁造成的擾動(dòng)比較大，短梁尺寸過小，使鉆孔過程中鉆機(jī)對(duì)高鈦型高爐渣混凝土短梁結(jié)構(gòu)造成預(yù)先的破壞的概率增大，使后錨固工藝制作的高鈦型高爐渣混凝土試件數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定。

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