钢筋及复合筋材料基本力学性能及锚固性能参数分析

孙嘉雯

摘要：随着建筑行业的飞速发展，其所采用的建筑施工材料也逐渐趋于多样化趋势，而钢筋混凝土作为其中应用最为广泛材料已逐渐渗透到各类型工程项目之中，需要引起相关人员高度重视。本文主要针对钢筋复合筋材料的力学性能和锚固性能参数展开针对性研究分析。

Abstract： With the rapid development of the construction industry， the construction materials used in the construction industry are gradually becoming more diversified， and reinforced concrete as one of the most widely used materials has gradually penetrated into various types of projects， the need to cause the relevant personnel highly valued. In this paper， the mechanical properties and anchoring performance parameters of reinforced composite materials are analyzed.

关键词：钢筋复合筋材料;力学性能;锚固性能参数

Key words： reinforced composite material;mechanical properties;anchoring performance parameters

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）07-0145-02

0 引言

基于目前实际情况来看，钢筋混凝土材料作为项目施工主要材料已逐渐应用到桥梁、水利及地下等方面领域之中，不但能承受正常荷载，还能及时应对各种突发性荷载问题，如冲击、爆炸及振动等，再加上其是由两种材料组合而成的复合型材料，具备一定非线性、非均匀性特点，因而极容易致使钢筋混凝土力学性能及锚固参数发生较大改变。在这种情况下，相关研究人员就应不断加大自身对钢筋及复合筋材料研究力度，从而促使建筑工程整体质量水平稳步上升。

1 钢筋及复合筋材料基本力学性能实验阐述

1.1 制作试件

通常在对钢筋及复合筋材料展开SHPB实验时，最常见方法便是立方形、圆柱形等，其中圆柱形往往更适用于车床精确加工环节，试样尺寸大小主要是由其实际所需应变率和材料整体性能来决定，而压缩实验的试样直径一般都是杆直径的70%左右，进而便于充分满足试样直径要求。同时与以往传统低压缩率相比较而言SHPB实验加工期间表面整洁性更强，并且平行度可能出现误差始终控制在0.01mm上下，但若是脆性材料则应控制在0.1mm范围内。在此以本实验为例，主要采用材料即为#425普通硅酸盐水泥、中砂、小粒径碎石等，而钢筋混凝土标号则包括多种，如C30、C40、C35、C50及C45等，并且还要针对不同纵筋配筋率积极展开对比分析，充分保证纵筋长度约为25mm，使其逐渐呈现出分层列阵形式排布，间隔距离合理约束在15mm左右即可。

1.2 实验测试系统

该种冲击性压缩实验主要操作场所便是实验装置平台，如图1所示。具体实验所得出相关参数信息如下：撞击杆总长度约为800mm左右，直径约在38mm左右，输入杆类型为变截面杆直径大小分别是75mm和38mm，由小端向大端过渡实际长度约在375mm范围内。

在此实验室环境下，相关研究人员在对应变信号展开测量时，为充分确保测量准确性和合理性，其应通过电阻变片法、反射及透射等手段將其分别贴到射杆表面进而展开测量工作，借助惠斯通电桥半桥接法保证该应变片能够始终黏贴于压杆两侧位置，进而使其二者信号测量能够趋于同步状态，并且还能有效拦截干扰信号。除此之外，该实验室装置在进行钢筋混凝土冲击压缩操作时，因试件尺寸大小存在一定差距，进而容易对试件受力是否均匀和制作是否存在误差产生不利影响，进而无法得到实验操作最佳效果。若想有效解决这一问题，就需要相关研究人员能够及时采取波形整形方法展开改善调整，即为能在入射杆冲击端加设波形整形器过程中，将入射脉冲积极转变成三角形波形，从而有效避免波头出现过冲情况，为实验操作准确性提供良好保证。

1.3 实验操作过程

该次针对钢筋及复合筋材料力学性能情况展开实验过程中，主要可划分为八组内容，共有至少120次实验操作，进而逐渐得出基于不同应变率下强度不同钢筋混凝土材料其实际应变曲线。在具体实验操作之前，相关工作人员需要先对即将使用到的仪器设备进行标记，标记内容主要包括超动态应变仪条件下的波形、输入杆、输出杆波形等，一旦波形处于平整状态，其就可以全面忽视外界干扰信号及弥散效应可能对实验操作结果可能带来影响，促使收集整理数据趋于可靠性标准。在此之后，工作人员要立即启动测试系统，利用储气罐向压力容器中进行一定程度压力气体的注入，进而使其逐渐达到标准压力值，撞击杆撞击速度也得到一定提升，从而可有效调整入射压力条件下应变率响应强弱。尤其需要注意的一点就是在充分保证测试系统处于正常运行状态下，可通过开关触动来彻底释放高压气体使其撞击入射杆，从而便于保证实验操作所得数据真实准确。

1.4 实验结论分析endprint

根据本次实验操作可以得出以下结论：第一，钢筋混凝土在低应变率影响下，试件会逐渐趋于完整状态，而在高压应变率下则会逐渐出现粉碎现象，由此可见，钢筋能切实增强试件完整性;第二，基于不同应变率背景下，钢筋及复合筋材料实际受压应力也会发生一定变化，如钢筋及复合筋抗压强度具有一定应变率敏感性特点，随着应变率水平的不断提高，其实际抗压强度也会随之大幅度增长;第三，实验操作过程中相同型号钢筋会随着应变率增长抗压强度也逐渐提高，而基于应变率作用下，随着钢筋标号增长，试件实际抗压强度也会随之上升。同时该次实验中通过对钢筋及复合筋材料冲击压缩调查分析可以明确，其实际冲击速度应在5-50m/s之间，如图2所示。

2 钢筋及复合筋材料锚固性能参数有效分析

2.1 试验内容

通常来说，钢筋及复合筋材料锚具具有一定多样化特点，如图3所示。本次实验采取锚具主要是由复合材料设备制造有限公司所具体提供的复合筋，直径大小6mm左右，抗伸拉弹性约为147GPa，而粘结材料则具体采用植筋胶，包括A、B型号两种，其二者抗拉强度均为24MPa左右，但B型植筋胶与A型植筋胶相比较而言存在最大优势便是其具有良好时效性和密实性特点，而且还能在胶体初凝之前就顺利完成灌胶工作。除此之外，该次试验主要采用锚具试件胶体厚度需要严格控制约束在2mm左右，金属筒实际长度包括350、400、450、500mm等四种类型，夹片长度则包括55、65、80、90、100mm等五种结构。

2.2 试验结果分析

根据对本次试验操作结果的深入化研究分析可以了解到，试件破坏形式具体包含两种类型，即为锚固区域破坏和筋材区域断裂，其中锚固区域破坏又包括金属筒弯曲和筋粘结移动;而筋材区域断裂则又包括筋材炸散式破坏和筋材脆断等内容。同时基于对锚固应力情况了解到，复合筋筋材容易受到拉应力影响，如果受拉应力低于1000MPa表示该变片测量数值与计算数值存在差距较小，但如果受拉应力超出1000MPa则说明该变片测量数值要远远超出计算数值。除此之外，基于夹片位置角度来说，其常见夹片位置包括三种，即为金属筒受荷端、中间端及自由端等，其中不同夹片位置其对于锚固性能参数变化也是有着相应影响，如当夹片位于受荷端位置时，金属筒需要承受大量压力，一旦压力严重超出标准范围便会致使金属筒逐渐出现弯曲，从而对锚固性能參数起到一定破坏作用;而当夹片位于自由端时，金属筒承受压力长度就为0，而锚具也逐渐向受拉区域过渡，当拉力较大时，便容易对金属筒产生破坏。由此可以了解到，夹片位置应尽可能避免出现于两端位置，进而充分保证其受拉区域长度超过受压区域长度。

3 结束语

总之，通过针对钢筋及复合筋材料展开的力学性能和锚固性能参数试验操作可以了解到，钢筋及复合筋材料作为目前建筑施工中应用最为广泛材料之一需要引起高度重视，因而相关研究人员就要对其力学性能和锚固参数展开不断创新型研究探讨，从而便于最大限度提升钢筋及复合筋实际应用性能。

参考文献：

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