蒸压加气混凝土砌块自保温墙体专用砌筑砂浆中钢筋埋置长度的试验研究.pdf
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1、2 0 1 6年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C ONC RE T E AND C EME NT P RODUCT S 2 01 6 No 2 F e b r u a r y 蒸压加气混凝土砌块 自保温墙体专用 砌筑砂浆中钢筋埋置长度的试验研究 陈 萌, 赵湘育, 马婷婷 , 张豪剑, 刘乐庆 ( 郑州大学土木工程学院 , 4 5 0 0 0 2 ) 摘要 : 通过九组试件 3 6根钢 筋在 蒸压加 气混凝 土砌块 自保 温墙体专 用砌 筑砂浆 中的拉拔试验 , 分析 了竖向正 应 力、 砂浆 强度等 级和钢筋锚 固长度 等因素对拉结钢筋黏结锚 固性能的影响 ;
2、 通 过三组试件 6根钢 筋的拉拔试验 , 得 出钢 筋内力和黏结应 力沿锚 固长度 的分布 曲线 : 计算锚 固破 坏时沿锚 固长度变化的平均黏 结应力 , 分 别给 出钢筋 在 自保 温墙体砌块专 用砂 浆强度等级 Mb 5和 Mb l O中的临界锚 固长度 ; 为便 于 工程 应用 , 提 出了满足 可靠度 要求 的钢 筋建议埋 置长度 。 关键词 : 蒸压加 气混凝土砌块 ; 拉拔 试验 ; 黏结锚 固强度 ; 锚 固长度 Ab s t r a c t :T h r o u g h t h e p u l l o u t t e s t s o f n i n e g r o u p
3、s p e c i me n s f o r 3 6 s t e e l r e i n f o rce d i n a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e b l o c k s s e lf - t h e r ma l i n s u l a t i o n w a l l ,t h e i n fl u e n c e o f v e r t i c a l n o rm a l s t r e s s ,mo rt a r s t r e n g t h g r a d e a n d s t e e l b a r a n
4、 c h o r a g e l e n g t h o n b o n d - a n c h o r a g e p rop e r t y o f b i n d i n g s t e e l b ar i s a n a l y z e d ; t h rou g h t h e p u l l o u t t e s t s o f t h r e e g r o u p s p e c i me n s for 6 s t e e l r e i o roe d , t h e d i s t r i b u t i o n c u r v e s o f s t e e l f
5、 o r c e s a n d b o n d s t r e s s e s alo n g a n c h o r a g e l e n gth a r e o b t a i n e d ; t h e a v e r - a g e bon d s t r e s s e s alo n g a n c h o r a g e l e n gth are c a l c u l a t e d a t b o n d - a n c h o r a g e f a i l u r e , a n d t h e c r i t i c a l a n c h o r a g e l
6、 e n gth s o f s t e e l b a r e mb e d d e d i n Mb 5 a n d Mb l O a r e g i v e n F o r e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n , t h e d e s i g n a n c h o r a g e l e n gth s t o s a t i s f y r e l i a - b i l i t y r e q u i r e me n t a r e p r o p o s e d Ke y wo r d s : Au t o c l a v
7、e d a e r a t e d c o n c r e t e b l o c k s ; P u l l o u t t e s t s ; B o n d - a n c h o r a g e s t r e n gth ; An c h o r a g e l e n gth 中图分 类号 : T U 3 7 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 o o 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 6 ) 0 2 6 9 0 4 0前 言 蒸压加气混凝土砌块 自保温墙体是 指按照一 定的建筑构造 , 采用蒸压加气混凝土砌块和配套专 用砂浆 , 使墙体的传热阻能够满 足节能建筑要求的 墙
8、体 。现阶段我国建筑保温基本采用外墙外保温 。 但外墙外保温对保温材料的性能依赖性较强 , 设计 寿命短 , 外墙装饰局限性大 , 维护和维修率较高 。相 比较 而言 ,自保 温墙体 的保 温层 与结构层合 为一 体 , 使用寿命 长, 造价和维修率较低 , 外墙装饰多样 化 , 较适用于多 、 高层住宅建筑和公共建筑中。正是 由于 自保温墙体的诸多应用优点 。 且随着新型墙体 材料的发展 , 其应用前景非常广阔【 - 2 。 蒸压加气混凝土砌块 自保温墙体 的专用砌筑 砂浆不同于普通砌筑砂浆 ,具有较高 的黏结力 、 抗 裂特性和一定的保温隔热性能。自保温墙体与混凝 土柱交接截 面拉结钢筋
9、的构造措施是其应 用的关 键技术之一 。 已有文献给出了拉结钢筋在砌体 中的 锚 固性能试验结果 , 而对拉结钢筋在砌块专用砌筑 砂浆中的埋置长度研究较少。为加快 自保温墙体在 基金项 目: 河南省省级新型墙体材料专项基金项目。 工程中的应用 本文拟通过 3 6根钢筋在蒸压加气 混凝 土砌块 自保温墙体水平灰缝 中的拉拔试验 , 分 析砂浆强度 等级 、 钢筋锚 固长度和竖 向正应力等因 素对拉结钢筋黏结锚固性能的影响, 确定钢筋内力 和黏结应力沿锚固长度的变化 , 给 出满足可靠度要 求的钢筋建议埋置长度 3 - 5 1 。 1 专用砌筑砂浆中钢筋埋置长度的试 验设计 1 1 砌块专用砌筑砂
10、浆的配合 比 经试配得 到满足试验要求 的两个不 同强度等 级 ( Mb 5和 Mb l 0 ) 砌块专用砂浆的配合 比, 见表 1 。 表 1 砌块专用砌筑砂浆配合 比 k g m 砂浆强度等级 水泥: 砂: 外加剂 Mb 5 Mbl 0 2 o o : 1 4 5 O : 3 0 2 5 0 : 1 4 5 0 : 4 0 1 2 砌块专用砌筑砂浆强度试验 1 2 1 砌块专用砌筑砂浆立方体抗压强度 依据 J G J 厂 I 7 0 -2 0 0 9 建筑砂浆基本性能试验 方法标准 ,测定 了两种不 同强度等级专用砌筑砂 浆( Mb 5和 Mb l O ) 的立方体抗压强度 。带底试模尺
11、寸为 7 0 7 m mx 7 0 7 mmx 7 0 7 m m。 共制作四组试件 , 每 一 6 9 2 0 1 6年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 3 8期 种强度等级砂浆试件各二组 , 每组 3个试件网 。 1 2 2 专用砌筑砂浆劈裂抗拉强度试验 采用 7 0 7 m mx 7 0 7 mmx 7 0 , 7 m m立 方体 试件作 为试 验试件 , 共制作 四组试件 , 每种强度等级砂浆 试件各二组 , 每组 3 个试件 。试件放在试验机下压 板的 中心位 置 在上 、 下压板与试件之间垫以圆弧 形垫块及 垫条 各一条 , 连续均匀加荷 , 加荷速度为 0 0 2 0 0 5
12、 MP a s 。 直至试件破坏。 砌块专用砌筑砂浆的强度试验结果见表 2 。 表 2 砌块专用砌筑砂浆强度测试结果 1 - 3 钢筋 的屈服强度和极限抗拉强度 依据 G B F F 2 2 8 1 2 O 1 0 金属材料 拉伸试 验 第 1部分 :室温试验方法 ,截取 2根 5 0 0 mm长的 0 6 H P B 3 0 0级钢 筋试件 。测得钢筋 的屈 服强 度为 3 4 1 8 MP a 。 极限抗拉强度为 5 8 9 4 MP a 。 1 4 专用砌筑砂浆中钢筋埋置长度 的试验 1 4 1 试件设计 c 设计九组试件 。 每组试件 4根拉拔钢筋 。分析 了砂浆强度等级 ( 取为 M
13、b 5和 Mb l O ) 、 钢筋锚 固长 度 ( 取 为 3 0 0 mm、 4 0 0 m m 和 5 0 0 mm) 和竖 向正应力 ( 取为 O MP a 、 0 2 MP a和 0 4 MP a ) 等 因素对拉结钢筋 黏结锚固性能的影响 ; 并通过三组试件 6根钢筋 的 拉拔试验 , 测定钢筋应变沿埋置长度的分布 , 研究 钢筋 内力和黏结应力沿埋置长度 的变化 , 给 出拉结 钢筋在蒸压加气混凝土砌块 自保温墙体专用砌筑 砂浆中的埋置长度。试件设计如表 3 所示。 砌 块 尺寸 为 6 0 0 mmx 3 0 0 m mx 2 0 0 ra m。 3 0 0 m inx 3 0
14、 0 mm x 2 0 0 mm 试 件 尺 寸 为 6 0 0 mm x 3 0 0 m m 6 3 0 mm,水平灰缝厚度为 1 5 m m,竖 向灰缝厚度为 2 0 ra m。 构件砌筑之后 , 在其顶部放三皮砌块 , 试验前 取下 , 如图 1 所示。 I ; I 图 1 试验试件( 单位 : m m) 表 3中带 试件 的钢筋表面粘贴电阻应变片 , 应变片的布置如图 2所示。 1 4 2 试验加载及量测 试验装置见 图 3 。试件上设置千斤顶和荷载传 一 7 0一 、 表 3 试件设计 2 mm3 mm 2 mmx3 mm 2 mmx3 mm 2 mm3 mm 应 变片 应 变片 应
15、变 片 应 变片钢 筋 I 1 I t n nl n n 5 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 5 0 1 4 0 0 l J - - - - - - - - - - - - - - - 。 -。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 _ ( b ) 锚固长度 4 0 0 m m的钢筋应变片布置 图 2 钢筋电阻应变片的布置( 单位 : m m) 图 3 试验 装置示 意图 筋 陈 萌 , 赵湘育 , 马婷婷 , 等蒸压加气混凝土砌块 自保温墙体专用砌筑砂浆 中钢筋埋置长度的试验研究 感器以控制正应力大小 , 持荷 3 ra i n后 , 用拉拔仪对 钢筋进行分级水平拉拔 。 B L
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