彭怀德等：锈蚀植筋下新老混凝土黏结面压剪试验研究 .25 表1混凝土配合比 Table 1 Concrete proportions 每立方米混凝土各种原材料用量/(kgm3) 设计坍落度/ 设计标号 水灰比 砂率/% 水泥 细集料 粗集料 水 外加剂 mm C25 0.45 40 333 777 1166 150 3.330 160~200 C30 0.41 38 366 727 1187 150 2.928 160~200 表2锈蚀钢筋力学性能参数 Table 2 Mechanical performance parameters of corroded rebar 平均截面积/ 屈服强度/ 极限强度/ 平均伸长率/ 平均截面损失速率/ 规格型号 平均直径/mm mm? MPa MPa % (mma-1) 8 6.69 34.22 315.00 425.00 30.67 0.22 中12 10.84 91.32 381.22 582.50 30.50 0.20 16 14.76 171.38 391.57 585.00 30.33 0.20 20 18.80 281.59 393.37 586.33 29.33 0.20 试验中混凝土试块中植入的钢筋长度均为120 2时，两根锈蚀钢筋试件的植入位置为平行于老混 mm(在新老混凝土中各植入60mm),植入钢筋直径 凝土对边的中线上，间距为50mm.如图1所示.不 分别为8、12、16和20mm的锈蚀螺纹钢，试验考虑 同植筋形式的试件以符号S:-记，其中i为标准规格 的植筋数不超过2.当混凝土试件植筋数为1时，单 的钢筋直径J为植筋数，S。为无植筋.试件的植筋 根锈蚀钢筋植入位置位于试件正中央：当植筋数为 率通过植筋的截面面积除以界面面积求得， 新 混凝 凝 钢筋 钢筋 钢筋 75mm. 钢筋 50m5 50 mm 混凝土 混凝 前视 俯视 前视 俯视 图1试件植筋示意图.(a)一根植筋：(b)两根植筋 Fig.I Schematic diagram of planted bar specimens:(a)one planting bar;(b)two planting bars 根据现场情况和实验室的条件，采用标准立方 mm×150mm×75mm,至试模顶面；(6)48h后脱 体试件[9-20]，试件总体尺寸（长×宽×厚）为150 模，然后养护至试验. mm×150mm×150mm,其中老混凝土在下，新混凝 1.2试验设备及方法 土在上，新、老混凝土尺寸各为150mm×150mm× 全部试验在长春朝阳公司生产的RYL6O0微机 75mm.试件的具体制作过程为：(1)以强度为标准， 控制岩石伺服剪切流变仪上进行（加上仪器图片）， 制作设计强度为C25的混凝土试件135个，浇注体 如图2所示.设计采用的轴向初始静态压力P为0、 积为150mm×150mm×75mm,以此作为老混凝土； 12、3和4MPa,记为Mo、M1、…、M4.对于植入两根 (2)在老混凝土初凝前，以类似预埋的方式将钢筋 钢筋的试件，剪切方向与钢筋连线垂直.试件压剪 植入老混凝土中，然后固定，并保证植入深度、垂直 示意图如图3所示 度和稳定性：(3)对老混凝土标准养护28d后，再自 2试验结果分析 然养护2个月，然后将试件植入钢筋的一面朝上，并 以此为黏结面，清除露出的钢筋表面的锈和混凝土 2.1剪应力-剪位移曲线分析 表面的浮土和裂纹，清洗风干后，将黏结面的粗糙度 图4显示为在不同初始静压力下未植筋（植筋 控制在2.7mm左右：(4)在黏结面上涂刷界面剂： 率为0)混凝土试块的剪应力-剪位移曲线，从图中 (5)浇注设计等级为C30的混凝土，浇注体积为150 可以看出，整体上剪应力随着初始静压的增加而增彭怀德等: 锈蚀植筋下新老混凝土黏结面压剪试验研究 表 1 混凝土配合比 Table 1 Concrete proportions 设计标号 水灰比 砂率/ % 每立方米混凝土各种原材料用量/ (kg·m - 3 ) 水泥 细集料 粗集料 水 外加剂 设计坍落度/ mm C25 0郾 45 40 333 777 1166 150 3郾 330 160 ~ 200 C30 0郾 41 38 366 727 1187 150 2郾 928 160 ~ 200 表 2 锈蚀钢筋力学性能参数 Table 2 Mechanical performance parameters of corroded rebar 规格型号 平均直径/ mm 平均截面积/ mm 2 屈服强度/ MPa 极限强度/ MPa 平均伸长率/ % 平均截面损失速率/ (mm·a - 1 ) 准8 6郾 69 34郾 22 315郾 00 425郾 00 30郾 67 0郾 22 准12 10郾 84 91郾 32 381郾 22 582郾 50 30郾 50 0郾 20 准16 14郾 76 171郾 38 391郾 57 585郾 00 30郾 33 0郾 20 准20 18郾 80 281郾 59 393郾 37 586郾 33 29郾 33 0郾 20 试验中混凝土试块中植入的钢筋长度均为 120 mm(在新老混凝土中各植入 60 mm),植入钢筋直径 分别为 8、12、16 和 20 mm 的锈蚀螺纹钢,试验考虑 的植筋数不超过 2. 当混凝土试件植筋数为 1 时,单 根锈蚀钢筋植入位置位于试件正中央;当植筋数为 2 时,两根锈蚀钢筋试件的植入位置为平行于老混 凝土对边的中线上,间距为 50 mm. 如图 1 所示. 不 同植筋形式的试件以符号 Si - j记,其中 i 为标准规格 的钢筋直径,j 为植筋数,S0为无植筋. 试件的植筋 率通过植筋的截面面积除以界面面积求得. 图 1 试件植筋示意图 郾 (a)一根植筋;(b)两根植筋 Fig. 1 Schematic diagram of planted bar specimens: (a) one planting bar; (b) two planting bars 根据现场情况和实验室的条件,采用标准立方 体试件[19鄄鄄20] ,试件总体尺寸(长 伊 宽 伊 厚) 为 150 mm 伊 150 mm 伊 150 mm,其中老混凝土在下,新混凝 土在上,新、老混凝土尺寸各为 150 mm 伊 150 mm 伊 75 mm. 试件的具体制作过程为:(1)以强度为标准, 制作设计强度为 C25 的混凝土试件 135 个,浇注体 积为 150 mm 伊 150 mm 伊 75 mm,以此作为老混凝土; (2)在老混凝土初凝前,以类似预埋的方式将钢筋 植入老混凝土中,然后固定,并保证植入深度、垂直 度和稳定性;(3)对老混凝土标准养护 28 d 后,再自 然养护 2 个月,然后将试件植入钢筋的一面朝上,并 以此为黏结面,清除露出的钢筋表面的锈和混凝土 表面的浮土和裂纹,清洗风干后,将黏结面的粗糙度 控制在 2郾 7 mm 左右;(4)在黏结面上涂刷界面剂; (5)浇注设计等级为 C30 的混凝土,浇注体积为 150 mm 伊 150 mm 伊 75 mm,至试模顶面;(6) 48 h 后脱 模,然后养护至试验. 1郾 2 试验设备及方法 全部试验在长春朝阳公司生产的 RYL600 微机 控制岩石伺服剪切流变仪上进行(加上仪器图片), 如图2 所示. 设计采用的轴向初始静态压力 P 为0、 1、2、3 和 4 MPa,记为 M0 、M1 、…、M4 . 对于植入两根 钢筋的试件,剪切方向与钢筋连线垂直. 试件压剪 示意图如图 3 所示. 2 试验结果分析 2郾 1 剪应力鄄鄄剪位移曲线分析 图 4 显示为在不同初始静压力下未植筋(植筋 率为 0)混凝土试块的剪应力鄄鄄 剪位移曲线,从图中 可以看出,整体上剪应力随着初始静压的增加而增 ·25·