高溫后不同冷卻方式下的混凝土鋼筋粘結性能

楊海峰，楊焱茜，王玉梅，張天寶，黃瑩

(1.廣西大學 a.土木建筑工程學院；b.廣西防災減災與工程安全重點實驗室，南寧 530004，2.同濟大學 土木工程學院，上海 200092)

1 試驗概況

1.1 原材料與配合比

粗骨料購于南寧市武鳴區某石場，其基本物理性能如表1所示；細骨料購于南寧市云橋建材市場，骨料粒徑為0.16～4.75 mm，細度模數為2.98，粗細骨料均為連續級配；水泥為海螺牌P.O.42.5普通硅酸鹽水泥；拌合水來自實驗室自來水；鋼筋為精軋螺紋鋼筋PSB575，直徑20 mm。根據《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ 55—2011)中的相關規定，試驗配合比及常溫下實測混凝土的立方體抗壓強度fcu、劈裂抗拉強度ft見表2，表中W為拌合水，C為水泥，S為天然河沙，NA為天然粗骨料。

表1 粗骨料的基本物理性能

表2 混凝土配合比

1.2 試件設計與試驗方法

試驗考慮不同溫度(20、200、300、400、500 ℃)、冷卻方式(自然冷卻(ZL)、噴水冷卻10 min(PL1)、噴水冷卻30 min(PL2))，設計13組立方體抗壓試件、13組中心拉拔試件(試件尺寸如圖1所示)和5組劈裂抗拉試件(自然冷卻方式)，每組3個，共93個試件。鋼筋粘結段為100 mm，非錨固區利用PVC管控制。高溫試驗采用RX3-45-9工業電阻爐進行，將不同組別的試件分別升溫至恒定溫度，升溫曲線如圖2所示，達到目標溫度后，恒溫6 h，使試件內外溫度保持一致[10]。6 h后切斷電阻爐電源，打開爐門，將需要噴水冷卻的試塊取出，其余試塊留在爐內，自然冷卻至20 ℃再取出。噴水冷卻采用消防滅火噴頭在5 m范圍內對試件進行噴水處理，通過水表控制噴槍的出水量在15 L/s左右，考慮不充分冷卻10 min和充分冷卻30 min[11]，噴水處理完成后，將試件放置于實驗室環境晾干至20 ℃。……