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当前,材料科学与工程关注的热点是如何充分发挥材料的潜力,实现减量化应用。因此,一个重要方面是提高材料的本征性能,如力学性能等。但是,另外一个不可忽视的方面,则是在利用材料的本征性能的同时,结合具体使用条件尽可能发挥其使用性能。 基于此,本文从机械连接的需要出发,主要采用力学性能试验和金相组织观察研究了Φ25钒氮微合金化钢筋以及Φ32、Φ25余热处理钢筋径向组织和性能的分布特征;从提高材料使用性能一锚固性能出发采用拉拔试验研究了横肋对称和横肋非对称钢筋的锚固性能的区别。 实验结果表明:(1)钒氮微合金化钢筋整个截面的组织比较均匀,主要由铁素体和珠光体组成。沿钢筋径向铁素体晶粒尺寸、珠光体体积份数的变化不大。纵截面上,在铁素体基体上分布着沿轧向呈纤维状的珠光体,铁素体条带密度从边缘至芯部呈逐渐减少的趋势。余热处理钢筋沿钢筋径向组织依次为:回火马氏体组织,贝氏体组织,铁素体和珠光体组织。(2)沿着钢筋径向,钒氮微合金化钢筋的力学性能变化不大,强度的差值不超过20MPa。而余热处理钢筋沿钢筋的径向强度逐渐降低,屈服强度最大差值为115MPa,抗拉强度最大差值为60MPa。(3)Φ25钒氮微合金化钢筋剥肋后名义承载力损失约为0.58%,余热处理Φ25、Φ32钢筋剥肋后名义承载力的损失约为9.2%和5.76%。(4)粘结锚固长度相同时,无论是横肋对称还是横肋非对称钢筋粘结强度随混凝土强度的提高而提高。(5)无论是横肋对称还是横肋非对称钢筋(月牙纹)混凝土抗拉强度相同时,拉拔力随锚固长度的增而增加。(6)横肋对称和横肋非对称钢筋的粘结锚固性能无明显差异。 在机械连接应用上,Φ25钒氮微合金化钢筋应采用剥肋滚轧直螺纹连接技术,对于余热处理钢筋尽量采用不剥肋滚轧直螺纹连接技术。而其它工艺生产的Φ25钢筋剥肋前后名义承载力的损失应当在0.58%～9.2%之间,建议在机械连接时应采取部分剥肋的滚轧直螺纹连接方式。 横肋的对称与非对称分布并不影响其粘结锚固性能。因此,在规定采用横肋非对称带肋钢筋而提高抗震性能时,其锚固性能并不会由此而受到影响。这将进一步促进横肋非对称钢筋的使用。