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近年来,随着冷加工技术的发展,不同种类、不同外形的新型冷加工钢筋相继问世。
为深化冷加工钢筋技术的基础研究,进一步提升钢筋的性能,本文对新型冷加工钢筋的微观
组织、宏观性能(力学性能、粘结锚固性能) 及其相互关系进行了研究。
钢筋表面的几何形状的差异对钢筋的性能,特别是粘结锚固性能有相当大的影响。本
文首先对 30 个冷轧带肋钢筋、102 个冷轧扭钢筋共 132 个试样的表面特征值进行了全面、
系统的量测与分析,为钢筋外形的进一步优化提供了基础。
本文通过对光圆、冷轧带肋、冷轧扭钢筋共 11 个试样共59张金相图的研究,分析了
冷加工后钢筋显微组织的变化情况及其对钢筋力学性能(强度、延性)的影响。揭示了Ⅲ型
冷轧扭钢筋中间部位晶粒变形明显大于边缘部分的现象,分析了Ⅲ型冷轧扭钢筋在强度提高
的同时仍保持较好延性的原因。
通过对光圆、冷轧带肋、Ⅰ型冷轧扭、Ⅲ型冷轧扭钢筋共 101 个试件的抗拉强度、延
伸率测试,分析了冷加工程度对钢筋力学性能的影响,提出了最佳轧扁度参数,为钢筋的轧
制参数优化提供了依据。通过试验统计回归得出了钢筋断后延伸率δ5、与δ10之间的折算关
系式,为冷加工钢筋伸长率换算标准的制定提供了参考。
通过光圆、冷轧带肋、Ⅰ型冷轧扭、Ⅲ型冷轧扭钢筋共 106 个试件拉拔试验,分析了各
种钢筋的粘结锚固特性,论述了冷轧扭钢筋的”P-S”曲线上出现第二峰的原因及其对于锚
固延性的作用,探讨了冷轧扭钢筋的粘结锚固机理。经过统计回归分别推导了Ⅰ型、Ⅲ型冷
轧扭钢筋的有关特征粘结强度的计算公式,得到了拉拔状态下的临界锚固长度。
最后对较大锈蚀 (6%) 情况下,光圆、冷轧带肋、冷轧扭钢筋的粘结性能进行了对比
研究,探讨了在较大锈蚀下,冷轧扭钢筋具有较好的粘结性能的原因,
本文的试验研究的成果为Ⅲ型冷轧扭钢筋技术规程的制定作了前期准备。
关键词:冷加工钢筋 螺旋状 显微组织 力学性能 粘结锚固性能