2019一级结构工程师《钢筋混凝土结构》讲义：第二章第三节

2.3 混凝土与钢筋的粘结

　　2.3.1 粘 结 的 意 义

　　1. 粘结的意义

　　钢筋和混凝土能共同工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。为了保证钢筋不被从混凝土中拔出或压出，还要求钢筋有良好的锚固。

　　粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。

　　2. 粘结应力

　　钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力。根据受力性质的不同，钢筋与混凝土之间的粘结应力可分为裂缝间的局部粘结应力和钢筋端部的锚固粘结应力两种:

　　(a) 锚固粘结应力 (b) 裂缝间的局部粘结应力

　　(1) 裂缝间的局部粘结应力

　　在相邻两个开裂截面之间产生的，钢筋应力的变化受到粘结应力的影响，粘结应力使相邻两个裂缝之间混凝土参与受拉。局部粘结应力的丧失会影响构件的刚度的降低和裂缝的开展。

　　(2) 钢筋端部的锚固粘结应力

　　钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的上部钢筋在跨中截断时，需要延伸一段长度，即锚固长度。要使钢筋承受所需的拉力，就要求受拉钢筋有足够的锚固长度以积累足够的粘结力，否则，将发生锚固破坏。

　　2.3.2 粘 结 力 的 组 成

　　1. 粘结力的组成

　　钢筋与混凝土的粘结作用主要由三部分所组成：

　　(1)钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力(胶结力)。

　　(2)混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力。

　　(3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力(咬合力)。

　　2. 光圆钢筋和变形钢筋的粘结机理的主要差别

　　光面钢筋粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用(图2-28)。二者的差别，可以用钉入木料中的普通钉和螺丝钉的差别来理解。

　　2.3.3 粘 结 强 度

　　钢筋的粘结强度通常采用直接拔出试验来测定，为了反映弯矩的作用，也用梁式试件进行弯曲拔出试验。

　　由直接拔出试验，钢筋和混凝土之间的平均粘结应力τ可表示为

　　τ=N/πdι (2-22)

　　式中 N —— 钢筋的拉力; d —— 钢筋的直径; l —— 粘结长度。

　　(a) 直接拔出试验 (b) 弯曲拔出试验