黏结力的组成：探究黏附背后的化学机制

1.黏结的意义

钢筋和混凝土这两种材料能够结合在一起共同工作，除了两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黏结力。为了保证钢筋不被从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作，还要求钢筋有良好的锚固。黏结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。

2.黏结力的组成

混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面产生剪应力，通常把这种剪应力称为黏结应力。根据受力性质的不同，钢筋与混凝土之间的黏结应力可分为裂缝间的局部黏结应力和钢筋端部的锚固黏结应力两种。

钢筋与混凝土的黏结作用主要由三部分组成：(www.xing528.com)

（1）胶结力——钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力。这种吸附作用力来自浇注时水泥浆体对钢筋表面氧化层的渗透以及水化过程中水泥晶体的生长和硬化。但这种作用力一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用。当接触面发生相对滑移时，该力立即消失。

（2）摩阻力（握裹力）——混凝土收缩握裹钢筋产生。混凝土凝固收缩，对钢筋产生垂直于摩擦面的压应力。这种压应力越大，接触面的粗糙程度越大，则摩阻力就越大。

（3）机械咬合力——钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生作用。对于光圆钢筋这种咬合力主要来自钢筋表面的粗糙不平，而变形钢筋与混凝土之间的机械咬合力，改变了钢筋与混凝土间相互作用的方式，显著提高了黏结强度。

光圆钢筋与变形钢筋具有不同的黏结机理。光圆钢筋黏结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的黏结力主要来自机械咬合力。两者的差别，可以用钉入木料中的普通钉和螺丝钉的差别来理解。