2.3 混凝土與鋼筋的粘結

　　2.3.1 粘 結 的 意 義

　　1. 粘結的意義

　　鋼筋和混凝土能共同工作，除了二者具有相近的線膨脹系數外，更主要的是由于混凝土硬化后，鋼筋與混凝土之間產生了良好的粘結力。為了保證鋼筋不被從混凝土中拔出或壓出，還要求鋼筋有良好的錨固。

　　粘結和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎。

　　2. 粘結應力

　　鋼筋混凝土受力后會沿鋼筋和混凝土接觸面上產生剪應力，通常把這種剪應力稱為粘結應力。根據受力性質的不同，鋼筋與混凝土之間的粘結應力可分為裂縫間的局部粘結應力和鋼筋端部的錨固粘結應力兩種:

　　(a) 錨固粘結應力 (b) 裂縫間的局部粘結應力

　　(1) 裂縫間的局部粘結應力

　　在相鄰兩個開裂截面之間產生的，鋼筋應力的變化受到粘結應力的影響，粘結應力使相鄰兩個裂縫之間混凝土參與受拉。局部粘結應力的喪失會影響構件的剛度的降低和裂縫的開展。

　　(2) 鋼筋端部的錨固粘結應力

　　鋼筋伸進支座或在連續(xù)梁中承擔負彎矩的上部鋼筋在跨中截斷時，需要延伸一段長度，即錨固長度。要使鋼筋承受所需的拉力，就要求受拉鋼筋有足夠的錨固長度以積累足夠的粘結力，否則，將發(fā)生錨固破壞。

　　2.3.2 粘 結 力 的 組 成

　　1. 粘結力的組成

　　鋼筋與混凝土的粘結作用主要由三部分所組成：

　　(1)鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力(膠結力)。

　　(2)混凝土收縮握裹鋼筋而產生摩阻力。

　　(3)鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合作用力(咬合力)。

　　2. 光圓鋼筋和變形鋼筋的粘結機理的主要差別

　　光面鋼筋粘結力主要來自膠結力和摩阻力，而變形鋼筋的粘結力主要來自機械咬合作用(圖2-28)。二者的差別，可以用釘入木料中的普通釘和螺絲釘的差別來理解。

　　2.3.3 粘 結 強 度

　　鋼筋的粘結強度通常采用直接拔出試驗來測定，為了反映彎矩的作用，也用梁式試件進行彎曲拔出試驗。

　　由直接拔出試驗，鋼筋和混凝土之間的平均粘結應力τ可表示為

　　τ=N/πdι (2-22)

　　式中 N —— 鋼筋的拉力; d —— 鋼筋的直徑; l —— 粘結長度。

　　(a) 直接拔出試驗 (b) 彎曲拔出試驗