钢筋与混凝土粘结拉拔试验,用于测定钢筋和混凝土界面的粘结锚固性能,获取粘结强度、粘结滑移规律,评价混凝土对钢筋的握裹能力,可用于锚固长度、保护层厚度、混凝土配合比等相关对比研究。
试验采用中心拉拔试件,混凝土为立方体试块,钢筋居中埋入试块内部。钢筋一端伸出试块作为加载端,用于夹具夹持;另一端为有效锚固段,是钢筋与混凝土发生粘结作用的区域。在加载端位置设置隔离套管,使该段钢筋和混凝土相互隔开,不产生粘结作用,保证拉力仅作用在预设的有效锚固长度范围内。试件制作时控制钢筋保护层厚度、锚固长度以及钢筋位置,浇筑振捣密实,避免出现蜂窝孔洞,试件按标准条件养护至规定龄期,混凝土达到设计强度后方可开展试验。
试验使用万能材料试验机,搭配钢筋专用夹具与试件支座。安装试样时,保证钢筋轴线与试验机加载轴线保持重合,实现对中受力。若存在偏心,会产生附加弯曲应力,造成混凝土提前开裂,导致试验结果失真。混凝土试块平稳放置在支座上,不得出现悬空、倾斜;夹具夹紧外露钢筋,防止加载过程发生打滑,影响位移测量结果。

试验采用匀速静力连续加载,加载过程平稳,不允许冲击加载。正式试验前进行预加载,消除设备和装夹带来的间隙,将荷载、位移采集系统归零后开始正式测试。试验过程同步采集拉拔荷载以及钢筋相对混凝土试块的滑移量,实时观察试块开裂、变形情况,直至试件发生破坏,荷载出现明显下降。
试件主要存在三种破坏形态。第一种为钢筋拔出破坏,混凝土没有出现明显劈裂裂缝,仅钢筋与混凝土界面发生脱粘,属于正常粘结失效,试验数据有效。第二种为钢筋屈服或者拉断,混凝土界面没有脱粘,说明粘结能力高于钢筋自身抗拉强度,锚固性能满足要求。第三种为混凝土劈裂破坏,试块侧面出现贯通裂缝,多由保护层不足、钢筋偏位、约束不足引起,属于非正常破坏。
平均粘结强度取试件极限最大拉拔荷载,除以钢筋有效粘结面积,有效粘结面积为钢筋周长与有效锚固长度的乘积。根据采集得到的荷载‑滑移数据绘制曲线,分析界面变形特性。出现装夹偏心、夹具打滑、混凝土非正常劈裂、非锚固区域受力破坏的试样,试验数据予以舍弃。每组设置平行试样,剔除离散过大的数据,对有效数据求取平均值。
试验综合粘结强度数值、荷载‑滑移曲线以及试件破坏形态,综合评判钢筋与混凝土的粘结锚固性能。


