1、河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院混混凝土的組成特點凝土的組成特點混凝土水泥水骨料混凝土水泥水骨料混凝土是多空隙、不均勻的物體，混凝土是多空隙、不均勻的物體，內部存在許多微裂紋內部存在許多微裂紋水化過程長，性能需較長時間才能穩定水化過程長，性能需較長時間才能穩定二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能Concretecementwateraggregates河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院EmEmphasisphasis ：the strength of concreteuCube compressive strengthuCylinder/Prism c

2、ompressive strength uTensile strengthuConcrete strength under bi-axial or tri-axial loads二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能立方體抗壓強度立方體抗壓強度(Cube Compressive Strength) fcu1） 單軸受力狀態下混凝土的抗壓強度單軸受力狀態下混凝土的抗壓強度1. 混凝土的強度混凝土的強度 Strength of Concrete承壓板試塊溫度：溫度：202033濕度：濕度：90

3、90邊長為邊長為150mm150mm的的標準標準立方體試塊立方體試塊標準標準條件條件養護養護28d28d標準標準試驗方法試驗方法加載速度：加載速度：0.150.150.25MPa/s0.25MPa/s全截面受力，表面不涂潤滑劑全截面受力，表面不涂潤滑劑抗壓強度抗壓強度內部微裂紋的擴展內部微裂紋的擴展(Extension of micro-fissures)混凝土破壞實質：河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能承壓板試塊溫度：溫度：202033濕度：濕度：9090邊長為邊長為150mm150mm的的標準標準立方體立方體試塊試塊標準條件標準

4、條件養護養護28d28d標準試驗方法標準試驗方法加載速度：加載速度：0.150.150.25MPa/s0.25MPa/s全截面受力，表面不涂潤滑劑全截面受力，表面不涂潤滑劑抗壓強度抗壓強度立方體抗壓強度影響因素立方體抗壓強度影響因素(Factors that affect the cube strength)河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院影響一：潤滑劑(grease)摩擦力friction不涂潤滑劑不涂潤滑劑涂潤滑劑涂潤滑劑強度大于二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能立方體抗壓強度影響因素立方體抗壓強度影響因素(Factors that affect the cu

5、be strength) The friction between the heads of the testing machine and the specimen offers some lateral constraint to restrict the lateral expansion of the specimen under pressure, so the specimen can take a higher compressive strength. 河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院影響二：尺寸(Size)標準試塊150150 150非標準試塊100100 1

6、00 非標準試塊200200 200 1.05 : 1 : 0.95二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能尺寸越大尺寸越大, ,內部缺陷較多內部缺陷較多; ;尺寸越大，套箍作用越不明顯。尺寸越大，套箍作用越不明顯。試塊尺寸越大，實測破壞強度越低。試塊尺寸越大，實測破壞強度越低。 The size of the sample is smaller, the higher the compressive strength.河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院影響三：加載速度The speed of testing加載速度快，內部微裂紋來不及擴展，實測強度提高二、混凝土的物理力

7、學性能二、混凝土的物理力學性能 The stress increases more rapidly during the test, the compressive strength will be higher.河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能ffkcuf645. 1,fcu,k與平均值與平均值f和標準差和標準差 f的關系為的關系為 :具有95保證率的抗壓強度標準值 (以N/mm2計)kcuf, 14 gradesC15 C20 C25 C30 C35 C40 C45C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80高強混凝

8、土高強混凝土混凝土混凝土強度等級強度等級的選用：的選用： 采用強度等級采用強度等級400MPa400MPa及以上鋼筋時及以上鋼筋時, ,不應不應低于低于C25C25；承受重復荷載構件的混凝土，承受重復荷載構件的混凝土，不應不應低于低于C30C30；預應力混凝土結構，預應力混凝土結構，不宜不宜低于低于C40C40，且，且不應不應低于低于C30C30；鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不應不應低于低于C20C20。表示混凝土Concrete立方體抗壓強度標準值素混凝土結構的混凝土強度等級素混凝土結構的混凝土強度等級不應不應低于低于C15C15。概率密度材料強度強度平均值強

9、度標準值混凝土的強度等級混凝土的強度等級河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院棱柱體抗壓強度棱柱體抗壓強度fc Cylinder/Prism compressive strength承壓板試塊Standard specimen :150150 300mm二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能 抗壓強度與試件形狀有關，實際構件往往是棱抗壓強度與試件形狀有關，實際構件往往是棱柱體，棱柱體抗壓強度比立方體試件能更好地反映柱體，棱柱體抗壓強度比立方體試件能更好地反映混凝土的實際抗壓能力。混凝土的實際抗壓能力。 中部橫向變形不受端部摩擦力的約束，代表了中部橫向變形不受端部摩擦力的約束

10、，代表了混凝土處于混凝土處于單向全截面均勻受壓的應力狀態單向全截面均勻受壓的應力狀態。 試驗量測到試驗量測到fc值比值比fcu值小，并且棱柱體試值小，并且棱柱體試件高寬比件高寬比( (即即h/b) )越大，它的強度越小。越大，它的強度越小。真實反映混凝土的實際工作狀態。真實反映混凝土的實際工作狀態。 擺脫端部摩擦力的影響；擺脫端部摩擦力的影響； 試件不致失穩。試件不致失穩。32bh河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院 fc 與與 fcu 的關系：的關系： mcumcff,21,88. 0立方體抗壓強度立方體抗壓強度脆性折減系數：脆性折減系數：C40以下：以下：C80：1287. 0

11、282. 0C8076. 050C111：立方體強度棱柱體強度考慮實際構件的工作條考慮實際構件的工作條件與試件所處條件的差件與試件所處條件的差異引入的修正系數異引入的修正系數二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院軸心抗拉強度軸心抗拉強度(axial tensile strength) ft2）單軸受力狀態下混凝土的抗拉強度）單軸受力狀態下混凝土的抗拉強度（Tensile strength）二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能 由于混凝土構件由于混凝土構件內部的不均勻性內部的不均勻性，加之安裝，加之安裝試件偏差試件偏差的原因，

12、的原因，通過直接受拉試驗測量抗拉強度是很困難的，試驗數據離散性很通過直接受拉試驗測量抗拉強度是很困難的，試驗數據離散性很大。大。100100150150500 直接測試法 誤差大難實現河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院劈裂試驗劈裂試驗(Indirect splitting test ) ft,sdlFfst2,ddftsFFFF二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能根據彈性理論試件中間垂直截面除加力點試件中間垂直截面除加力點附近很小的范圍外，有均勻附近很小的范圍外，有均勻分布的水平拉應力。當拉應分布的水平拉應力。當拉應力達到混凝土的抗拉強度時，力達到混凝土的抗拉強度時，

13、試件被劈成兩半。試件被劈成兩半。河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院ft與與fcu之間的折算關系為之間的折算關系為 二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能55. 0,2,395. 088. 0mcumtff 混凝土的脆性系數，當混凝土的強度等級不大于混凝土的脆性系數，當混凝土的強度等級不大于C40時，時， =1.0；當混凝土的強度等級為；當混凝土的強度等級為C80時，時， =0.87；其間按線性插值。其間按線性插值。222 0.88考慮結構中的混凝土強度與試塊混凝上強度之間的差異等考慮結構中的混凝土強度與試塊混凝上強度之間的差異等因素的修正系數。因素的修正系數。55. 0

14、,395. 0mcuf為軸心抗拉強度與立方體抗壓強度的折算關系。為軸心抗拉強度與立方體抗壓強度的折算關系。河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院雙軸應力下的強度雙軸應力下的強度3）復合受力狀態下混凝土的強度）復合受力狀態下混凝土的強度二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能雙向受拉，雙向受拉，1與與2的相互影響不大，雙向受拉強度均接近于單向的相互影響不大，雙向受拉強度均接近于單向受拉強度。受拉強度。一向受拉，另一向受壓，混凝土強度均低于單向拉伸或壓縮的強度，一向受拉，另一向受壓，混凝土強度均低于單向拉伸或壓縮的強度，即即雙向異號應力使強度降低雙向異號應力使強度降低雙向受壓，一

15、向強度隨另一向應力的增加而增加雙向受壓，一向強度隨另一向應力的增加而增加。河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三向受壓時的混凝土強度三向受壓時的混凝土強度(concrete strength under tri-axial)3=fcc3=fcc1= 2= fLfL-側向約束壓應力（加液壓）圓柱體試驗Lcccfff4Strength with lateral constraintStrength without lateral constraint二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能 混凝土一向抗壓混凝土一向抗壓強度隨另兩向側壓力強度隨另兩向側壓力的增加而提高。的增加而提

16、高。C50，1.0；C80，0.85河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院對于縱向受壓的混凝土，約束混凝土的側向變形，可使混對于縱向受壓的混凝土，約束混凝土的側向變形，可使混凝土的抗壓強度有較大提高。鋼管混凝土柱、螺旋鋼箍柱凝土的抗壓強度有較大提高。鋼管混凝土柱、螺旋鋼箍柱二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能2. 混凝土的變形性能混凝土的變形性能 Deformation behavior of concrete混凝土的變形混凝土的變形非受力變形非受力變形受力變形受力變形一次短期

17、加載下的變形一次短期加載下的變形荷載長期作用下的變形荷載長期作用下的變形 多次重復荷載作用下的變形多次重復荷載作用下的變形 硬化過程中的收縮變形硬化過程中的收縮變形 溫濕度變化引起的變形溫濕度變化引起的變形 河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能受壓時的應力受壓時的應力-應變關系應變關系Stress-strain relationship of concrete in compression作用是：峰值應力后，作用是：峰值應力后，吸收試驗機的變形能，吸收試驗機的變形能，測出下降段測出下降段1）一次短期加載下的變形）一次短期加載下的變形棱

18、柱體試塊骨料和水泥結晶體彈性變形內部微裂縫穩定擴展內部微裂縫非穩定擴展峰值應變峰值應變(peak strain)0取取0.002。裂縫迅速發展，內部整體性嚴重破壞河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強度提高混凝土強度提高加載速度減慢加載速度減慢影響因素影響因素(Factors)Grade of concreteThe speed of testingThe condition of lateral constraint河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程

19、學院The Design code in China u 0ocfccncccf01122n)50(6012,nfnkcu時，取大于當5,010505 . 0002. 0kcuf5,10500033. 0kcuuf二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能受壓時應力受壓時應力-應變關系的數學模型應變關系的數學模型Mathematical model of stress-strain relationship in compression c c河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院受壓時應力受壓時應力-應變關系的數學模型應變關系的數學模型Mathematical model o

20、f stress-strain relationship in compression u=0.0038 0=0.002o cfc c0.15fc2011cccf0015. 01ucccfAmerica, Hognestad model二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院u=0.00350=0.002ocfcc2011cccfGermany, Rsch model二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能受壓時應力受壓時應力-應變關系的數學模型應變關系的數學模型Mathematical model of stress-strai

21、n relationship in compression河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能受拉時混凝土的應力受拉時混凝土的應力-應變關系應變關系Stress-strain relationship of concrete in tension t to t0 tu ftTheoretical model河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院破壞破壞Stress-strain relationship under repeated loadfcf321fcf的確定原則：100100 300或150150 450 的棱柱體試

22、塊承受200萬次（或以上）循環荷載時發生破壞的最大壓應力值二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能2）重復荷載下混凝土的變形性能）重復荷載下混凝土的變形性能 The deformation performance of concrete under repeated load河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院1二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能3)混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量Elastic Modulus of Concrete c c ccpe原點切線模量（彈性模量）：拉壓相同原點切線模量（彈性模量）：拉壓相同0tgEc變形模量變形模量modulus

23、of deformation割線模量割線模量secant modulus1tgEc切線模量切線模量 tangent modulustgEc 是材料變形性能的主要指標，是材料變形性能的主要指標，在計算構件變形、截在計算構件變形、截面應力和預應力構件的預應力損失等時用。面應力和預應力構件的預應力損失等時用。0河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能混凝土彈性模量試驗方法混凝土彈性模量試驗方法重復加載試驗重復加載試驗(repeated loading test)c/fcc0.5510次此線和原點切線此線和原點切線基本平行，取其基本平行，取其斜率

24、作為斜率作為Ec)/(7 .342 . 2102,5mmNfEkcuc（150150 300標準試件）取應力上限為取應力上限為0.50.5fc 重復加載重復加載5 51010次次。試驗結試驗結果回歸果回歸 c c0FailureStress-strain curve under repeated loadsfcf321河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能混凝土的泊松比混凝土的泊松比(Poissons ratio)和剪切模量和剪切模量(Shear modulus)ccccEEG4 . 0)1 (2Shear modulus of con

25、cretePoissons ratio of concrete（試件的橫向應變與縱向應變之比試件的橫向應變與縱向應變之比） ，在壓力較小時為在壓力較小時為0.150.18，接近破壞時可達，接近破壞時可達0.5以上，規范取以上，規范取0.2ccG河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院1、混凝土、混凝土徐變的定義與分類？徐變的定義與分類？2 2、混凝土徐變所產生的影響？、混凝土徐變所產生的影響？3 3、如何減小混凝土的徐變？、如何減小混凝土的徐變？二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能4）長期荷載作用下混凝土的變形性能）長期荷載作用下混凝土的變形性能-徐變徐變Creep河南理工

26、大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能4）長期荷載作用下混凝土的變形性能）長期荷載作用下混凝土的變形性能-徐變徐變Creep0.51.01.52.02.505101520253035(10-3)(月) cr e e e crP荷載保持不變，荷載保持不變，隨時間而增長隨時間而增長的變形的變形加荷瞬時變形加荷瞬時變形Instantaneous elastic strain徐變變形徐變變形 Creep原因原因之一之一，膠凝體，膠凝體的粘性流動的粘性流動原因原因之二之二，混凝土，混凝土內部微裂縫的不斷發內部微裂縫的不斷發展展Creep deformat

27、ion of concrete河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院徐變對結構設計的影響徐變對結構設計的影響(Effect of creep for structure design)： 使鋼筋混凝土構件使鋼筋混凝土構件變形加大變形加大(increasing of deflection) ； 使預應力混凝土構件產生使預應力混凝土構件產生預應力損失預應力損失(lose of prestressing) ；在高應力作用下還會使在高應力作用下還會使構件破壞構件破壞(failure of member )；使鋼筋混凝土構件截面產生使鋼筋混凝土構件截面產生應力重分布應力重分布(redistri

28、bution of stress)；二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能有利的有利的河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能徐變對混凝土結構的影響徐變對混凝土結構的影響(Effect of creep for structure design)PAsPAs s1c1Pc2As s2P卸載，鋼筋受壓，混凝土受拉，可能會引起混凝土開裂徐變：徐變： s， c河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能影響徐變的因素影響徐變的因素 (Factors that affect the c

29、reep of concrete)應力應力 Stress： c0.5fc，徐變變形與應力成正比，徐變變形與應力成正比-線性徐變線性徐變(linear creep) 0.5fc c0.8fc，造成混凝土破壞，造成混凝土破壞(concrete will be cruehed)加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大骨料越硬，徐變越小；構件尺寸越大，徐變越小骨料越硬，徐變越小；構件尺寸越大，徐變越小0.51.01.52.02.505101520253035(10-3)(月)crelaeecr0.5fcc0

30、.8fc，非線性徐變c0.5fc，線性徐變養護溫度越高、濕度越大，水化越充分，徐變越小養護溫度越高、濕度越大，水化越充分，徐變越小受荷后溫度越高、濕度越低，徐變越大受荷后溫度越高、濕度越低，徐變越大河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能5）混凝土的收縮）混凝土的收縮(Shrinkage of concrete) -在空氣中在空氣中結硬時混凝土體積縮小的性質結硬時混凝土體積縮小的性質水泥品種：等級越高，收縮越大水泥品種：等級越高，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大骨料：骨料越硬

31、，收縮越小；骨料級配越好，收縮越小骨料：骨料越硬，收縮越小；骨料級配越好，收縮越小制作方法、養護條件、使用環境等制作方法、養護條件、使用環境等由凝縮由凝縮(Condensation)和干縮和干縮(shrinkage)組成組成（干燥失水干燥失水是引起收縮的重要因素）是引起收縮的重要因素）河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能收縮對混凝土結構的影響收縮對混凝土結構的影響(Effect of shrinkage for structure)AscAs sAs 混凝土的收縮對處于完全自由狀態的構件只會引起構件的縮短混凝土的收縮對處于完全自由狀態

32、的構件只會引起構件的縮短而不開裂。對于周邊有約束而不能自由變形的構件，收縮會引起構而不開裂。對于周邊有約束而不能自由變形的構件，收縮會引起構件內混凝土產生拉應力，甚至會有裂縫產生。件內混凝土產生拉應力，甚至會有裂縫產生。Shrinkage： steel reinforcement in compression and concrete in tension.河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院 熱脹冷縮熱脹冷縮 當溫度變形受到外界的約束而不能自由發生時，將在構件內產生當溫度變形受到外界的約束而不能自由發生時，將在構件內產生溫度應力。溫度應力。 大體積混凝土中大體積混凝土中 ，內部混

33、凝土對試圖縮小體積的表面混凝土形，內部混凝土對試圖縮小體積的表面混凝土形成約束，在表面混凝土形成成約束，在表面混凝土形成拉應力拉應力。 6）混凝土的溫度變形混凝土的溫度變形(Temperature deformation of concrete)二、混凝土的物理力學性能二、混凝土的物理力學性能河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結1. 粘結力的定義及組成粘結力的定義及組成當鋼筋與混凝土之間產生相對變形（滑移），在鋼筋和當鋼筋與混凝土之間產生相對變形（滑移），在鋼筋和混凝土的交界面上產生沿鋼筋軸線方向的相互作用力，混凝土的交界面上產生沿鋼筋軸

34、線方向的相互作用力，此作用力稱為粘結力。此作用力稱為粘結力。粘結力粘結力bonding stress：The mechanical properties of this beam is the same to plain concrete beam.河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結彎曲粘結應力彎曲粘結應力(Bending bond stress)粘結應力分類粘結應力分類(Types of bond stress)局部粘結應力局部粘結應力(Local bond stress)錨固粘結應力錨固粘結應力(Anchorage bond str

35、ess)粘結應力大小與粘結應力大小與M沿縱向鋼筋分布沿縱向鋼筋分布規律有關，和力學中剪力分布規律規律有關，和力學中剪力分布規律相同，此粘結應力稱相同，此粘結應力稱彎曲粘結應力彎曲粘結應力。 鋼筋兩端不存在拉力差，就不存在粘結力鋼筋兩端不存在拉力差，就不存在粘結力即粘結應力存在，鋼筋應力沿長度才發生變化。即粘結應力存在，鋼筋應力沿長度才發生變化。 河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結彎曲粘結應力彎曲粘結應力(Bending bond stress)粘結應力分類粘結應力分類(Types of bond stress)局部粘結應力局部粘結應力(

36、Local bond stress)鋼筋在支座處的錨固粘結應力是鋼筋在支座處的錨固粘結應力是構件承載力至關重要的因素。構件承載力至關重要的因素。鋼筋的端頭應力為零，在經過不鋼筋的端頭應力為零，在經過不長的粘結距離長的粘結距離(稱錨固長度稱錨固長度)后，鋼后，鋼筋的應力應能達到其設計強度。筋的應力應能達到其設計強度。錨固粘結應力錨固粘結應力(Anchorage bond stress)河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結彎曲粘結應力彎曲粘結應力(Bending bond stress)局部粘結應力局部粘結應力(Local bond stre

37、ss)梁開裂后，混凝土開梁開裂后，混凝土開裂前承受的拉力通過裂前承受的拉力通過粘結應力粘結應力傳遞給鋼傳遞給鋼筋、從而使裂縫處鋼筋、從而使裂縫處鋼筋應力增大、這種粘筋應力增大、這種粘結應力稱為局部粘結結應力稱為局部粘結應力，其作用是使裂應力，其作用是使裂縫之間的混凝土參與縫之間的混凝土參與受拉。受拉。錨固粘結應力錨固粘結應力(Anchorage bond stress)粘結應力分類粘結應力分類(Types of bond stress)河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結化學膠結力化學膠結力(Adhesion)鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸

38、附作用鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力（一般很小，一旦產生相對滑移即消失）。力（一般很小，一旦產生相對滑移即消失）。2、粘結力的組成：、粘結力的組成：摩擦力摩擦力(Inter-surface friction)混凝土收縮后將鋼筋緊握產生的摩混凝土收縮后將鋼筋緊握產生的摩擦力，鋼筋表面越粗糙，摩擦力越大。擦力，鋼筋表面越粗糙，摩擦力越大。(鋼筋表面微銹摩擦力增加鋼筋表面微銹摩擦力增加)。機械咬合力機械咬合力(Mechanical bearing)鋼筋表面凹凸不平與混凝土產生鋼筋表面凹凸不平與混凝土產生的機械咬合作用（是變形鋼筋粘結力的主要組成部分）。的機械咬合作用（是變形鋼筋粘結力的主要組成

39、部分）。鋼筋端部的錨固作用鋼筋端部的錨固作用(Anchoring effect)鋼筋端部的彎鉤、彎折，鋼筋端部的彎鉤、彎折，在鋼筋端部焊短鋼筋、短角鋼等措施。在鋼筋端部焊短鋼筋、短角鋼等措施。河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院化學膠著力化學膠著力3 粘結破壞機理粘結破壞機理 （1）光圓鋼筋的粘結破壞：）光圓鋼筋的粘結破壞：三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結摩擦力摩擦力破壞破壞（2） 變形鋼筋的粘結破壞變形鋼筋的粘結破壞化學膠著力化學膠著力摩擦力摩擦力機械咬合力機械咬合力破壞破壞河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院拔出試驗拔出試驗(Pull-out test)

40、 鋼筋與混凝土界面上的平均粘結應力鋼筋與混凝土界面上的平均粘結應力F為為F/(dl) 三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結4. 粘結強度粘結強度(Bond strength) ：粘結失效時的最大（平均）粘結應力。：粘結失效時的最大（平均）粘結應力。河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結Testing of bond strength河南理工大學土木工程學院河南理工大學土木工程學院三、鋼筋與混凝土的粘結三、鋼筋與混凝土的粘結5. 影響粘結強度的因素影響粘結強度的因素(Factors that affect the bond strength)（1）混凝土的強度等級混凝土的強度等級(grades of concrete)：鋼筋與混凝土間的：鋼筋與混凝土間的 粘結強度均隨混凝土的強度提高而提高。粘結強度均隨混凝土的強度提高而提高。（2）混凝上保護層混凝上保護層c和鋼筋之間凈距離和鋼筋之間凈距離越大，外圍混凝土的劈裂抗力越越大，外圍混凝土的劈裂抗力越 大，因而粘結強度越高。大，因而粘結強度越高。（3