浅述提高自应力混凝土管质量的主要环节

通过对影响自应力混凝土管质量的原因进行分析 。

自应力混凝土管的现状和展望

1、前言自应力混凝土压力管(简称自应力管),自60年代在我国推广使用后,已经在输水工程中普遍采用,为我国的经济建设作出了有益贡献。多年来,有关的从业人员,为了增加自应力管的品种,提高其质量和产量,进行过不懈的努力,并且付出了艰辛的劳动代价。为了进一步提高自应力管的质量,我们需要了解国内外有关自应力混凝土和自应力管的现状和发展趋势,取长补短,不断创新,使自应力管行业稳步发展,取得更大的业绩。

提高自应力混凝土管质量的主要途径

本文从自应力水泥和混凝土配合比、钢筋骨架、管模质量和生产质量控制等方面论述了影响自应力管质量的诸因素，并提出了控制自应力管质量的措施。

自应力混凝土管工艺定额及其技术参数

本文提出了离心自应力混凝土的水泥损失率、剩余水灰比和容重等主要技术参数,讨论了其影响因素与对策,并把它用于计算自应力管工艺消耗定额,起到了节约材料、改进制管技术的作用。

低周反复荷载作用下圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱弯矩-曲率全过程分析

开展10根圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱和4根圆钢管约束钢筋钢渣混凝土柱低周反复加载试验,分析轴压比、剪跨比、径厚比和钢渣混凝土膨胀率对试件弯矩-曲率骨架曲线的影响规律,结果表明:试件发生弯曲破坏,且随着轴压比和径厚比增大或剪跨比减小,试件抗弯承载力增大但截面曲率减小,试件弯矩-曲率骨架曲线上升段斜率增大;随着钢渣混凝土膨胀率增加,试件抗弯承载力截面曲率均增大,试件弯矩-曲率骨架曲线上升段斜率增大。在试验研究的基础上,选择核心自应力混凝土和钢材本构关系,利用MATLAB软件,编制非线性有限元程序。通过参数分析,进一步探讨了核心混凝土强度、轴压比、剪跨比、径厚比、核心混凝土初始自应力和预留缝宽度等参数,对试件弯矩-曲率骨架曲线的影响规律,结果表明:圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱弯矩-曲率骨架曲线计算值与试验值吻合较好,轴压比、剪跨比和径厚比对试件弯矩-曲率骨架曲线影响规律与试验结果基本一致,且随着核心混凝土强度和初始自应力逐渐增大,试件抗弯承载力逐渐增大,随着核心混凝土强度增大,试件截面曲率均逐渐减小。

自应力混凝土膨胀性能影响规律研究

一直以来,水泥混凝土桥面铺装带来的混凝土开裂问题使人们深受困扰,而致密、抗裂性能强的自应力混凝土能有效地缓解这一问题。根据实际情况,本试验通过对自应力混凝土的膨胀率和力学性能进行深入分析,并对膨胀率的使用量进行研究。

钢管自应力自密实高强混凝土中长柱受压性能试验研究

为提高钢管内混凝土的密实度,减小混凝土的收缩,以保证钢管与混凝土更好地工作,满足实际工程需要,文中提出采用钢管自应力自密实高强混凝土柱,考虑初始自应力、长细比和混凝土强度等因素的影响,设计制作16个钢管自应力自密实高强混凝土中长柱试件,通过轴心受压试验,考察试件的破坏形态,实测试件的荷载-纵向变形曲线、荷载-挠度曲线和极限承载力,分析了各参数对试件轴心受压力学性能的影响。研究表明:大部分中长柱的破坏形态均为弯曲失稳破坏;初始自应力提高5MPa,钢管自应力自密实高强混凝土中长柱极限承载力提高19%,并改善了延性;长细比由5增大至12,试件的极限承载力降低16.9%;混凝土强度提高36.3%,钢管自应力自密实高强混凝土中长柱极限承载力提高16.3%。基于试验结果,参考国内相关规范,建立钢管自应力自密实高强混凝土中长柱轴心受压稳定承载力计算公式,可供工程设计参考。

钢纤维自应力混凝土受拉应力-应变全曲线试验研究

通过直接拉伸试验研究了不同自应力等级下的钢纤维自应力混凝土的受拉应力-应变全曲线特征.从方便计算的角度上建议上升段采用比例方程表示,下降段简化为以拐点分界的两部分直线.钢纤维自应力混凝土抗拉强度为混凝土基体的抗拉强度与自应力值之和;曲线下降段拐点的应变定义为500×10-6,并提出拐点应力计算公式.这种在试验基础上的简化,方便了钢纤维自应力混凝土结构的应力和应变分析.

钢管自应力混凝土柱抗震性能试验研究

本文通过对水平反复荷载作用下4根钢管自应力混凝土柱和2根普通钢管混凝土柱的抗震性能试验研究,分析了两种钢管混凝土的荷载-挠度(P-Δ)滞回曲线和骨架曲线特点,从而进一步阐述了轴压比、自应力大小和混凝土强度等因素对钢管混凝土抗震性能的影响。试验结果表明,影响柱抗震性能的最主要因素是轴压比和自应力。随着轴压比的增加,钢管自应力混凝土位移延性系数下降;而自应力的存在不仅提高了反复荷载作用下钢管混凝土的极限水平承载力,同时也使其延性系数得到显著的增加。

纤维编织网增强自应力混凝土梁的弯曲性能

根据ASTMC1018—97规范对纤维网增强自应力混凝土梁的弯曲韧性进行了试验研究,得到了以不同混凝土基体和纤维束Tex含量为影响因素的荷载-挠度曲线.试验表明纤维网的加入以及Tex含量增加可以显著提高自应力混凝土梁的开裂荷载,但此时弯曲韧性指数I5,I10和I20随着开裂荷载的提升逐渐减小.同时建立了纤维编织网增强自应力混凝土这种复合材料受弯时开裂荷载的计算模型,并进行了有限元模拟,理论值、数值模拟结果和试验值吻合较好,表明该计算模型可以用来评价TRSSC梁受弯时的抗裂性能.

钢管限制对自应力混凝土膨胀的影响

通过对自由条件下的4种不同配合比自应力混凝土和11组不同配合比、不同尺寸的自应力钢管混凝土进行连续观测,讨论了不同条件下混凝土结构所产生的自应力变化规律,分析了自应力混凝土的自由膨胀、限制膨胀和有效膨胀等应变特点及其影响因素.试验结果表明:自应力钢管混凝土的含钢率,试件截面尺寸、长细比,核心混凝土的配合比等因素对结构自应力大小和核心混凝土的不同膨胀应变都有较大影响,并且相同影响因素对于不同膨胀应变的影响也有很大不同.

配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度计算

通过直接拉伸试验 ,测量了配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度 .试验参数包括 3个自应力等级、3个纤维体积率、4种配筋率 .试验结果表明 ,在钢筋和钢纤维联合作用下 ,自应力混凝土的抗拉强度得到明显的提高 ,并由统计分析给出了配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度计算公式 .

钢纤维自应力混凝土压力管道自应力计算方法

钢纤维自应力混凝土能大幅度提高压力管道的抗裂承载力。然而钢筋、钢纤维和自应力混凝土相互作用以及管道形状的影响使得混凝土的自应力计算很复杂。本文根据弹性力学理论,提出了不同截面形状(圆形和马蹄形)钢纤维自应力混凝土压力管道的自应力计算方法,并通过应变测量试验来验证,计算结果和试验结果符合良好。

水胶比对于高强自应力钢管混凝土膨胀性能的影响

高强自应力钢管混凝土实现自应力依赖于核心混凝土的膨胀性能以及混凝土膨胀与强度的协调发展,而水胶比是实现核心混凝土膨胀性能和强度等级的关键。因而,试验研究了水胶比对核心混凝土膨胀性能的影响,结果表明,对于强度等级不同膨胀混凝土和砂浆,水胶比的影响规律不尽相同,随着水胶比的降低,C60混凝土的膨胀率数值先增加后降低,C70混凝土的膨胀值则持续降低;对于相同强度等级的膨胀混凝土及其砂浆,其膨胀性能具有较好的相关性。

钢纤维自应力混凝土力学性能试验研究

研究了在三维乱向分布钢纤维的限制下 ,掺有钢纤维的硫铝酸盐自应力混凝土(SFRSC)的直接拉伸、抗压、劈拉、抗折强度特性 .由于钢纤维和基体间的摩阻限制所引入的自应力和钢纤维的三向限制作用 ,使得钢纤维对于自应力混凝土的增强效应要比对于普通混凝土的高 .另外 ,在现有钢纤维混凝土强度计算模式的基础上 ,通过优化方法得出了对于不同目标自应力等级的自应力混凝土的钢纤维增强效应系数 .

自应力混凝土结构限制膨胀过程有限元法分析

在试验基础上 ,根据限制条件下自应力混凝土的变形相容和平衡条件 ,参照自由变形膨胀混凝土的变形曲线 ,给出了自应力值和有效自由变形的增量关系 ;建立了可考虑膨胀和徐变时间过程、可适应各种边界条件和配筋形式的配筋混凝土自应力发展过程的有限元分析模型 .对若干配筋自应力混凝土试件的有限元数值计算表明 。

钢纤维自应力混凝土加固简支变连续梁疲劳试验

以钢纤维自应力混凝土(SFRSC)作为加固材料,研究有损伤的简支梁加固为连续梁后的疲劳性能.分别采用SFRSC、钢纤维混凝土和普通混凝土作为湿接缝接头和叠合层材料,对有损伤的简支梁进行加固.通过疲劳试验,对负弯矩区及跨中钢筋的应力水平、裂缝宽度及跨中挠度等进行了对比分析.试验结果表明,SFRSC加固简支梁变连续梁,可有效降低负弯矩区及跨中钢筋应力幅、裂缝宽度和跨中挠度,提高结构的疲劳寿命和正常使用性能.与普通混凝土加固梁相比,10万次疲劳循环后,SFRSC加固梁负弯矩区的最大裂缝宽度降低25.0%～32.0%.

自应力混凝土在旧桥加固中的抗裂性研究

钢纤维自应力混凝土作为一种新型的纤维增强复合材料应用于旧桥加固目前还比较少见。基于8根钢纤维自应力混凝土-钢筋混凝土两跨连续叠合T形梁抗弯试验,研究了钢纤维自应力混凝土作为加固材料在简支转连续体系法加固旧桥中的抗裂性能。模型试验结果表明,钢纤维自应力混凝土产生的自应力可明显降低连续梁负弯矩区使用阶段的弯矩值,用钢纤维自应力混凝土加固的连续叠合T形梁负弯矩区混凝土的开裂弯矩较用普通混凝土加固提高51.4%～121.0%。同时根据已有的单向自应力理论模型,推导了钢纤维自应力混凝土-钢筋混凝土叠合T梁后加叠合层自应力值的计算方法。建立了简支转连续体系后连续梁负弯矩区混凝土正截面的抗裂计算公式,为旧桥加固设计提供参考。

钢管自应力自密实混凝土柱偏心受压试验研究

为分析初始自应力对钢管混凝土压弯力学性能的影响,对15根钢管自应力自密实混凝土柱和3根普通钢管自密实混凝土柱进行了偏心受压试验研究.结果表明:与普通钢管自密实混凝土相比,钢管自应力自密实混凝土具有较长的弹性工作段,其随偏心率和长细比的增加而略有下降;初始自应力的存在使核心混凝土在未加载前就处于三向应力状态下,从而显著提高了其密实度,最终使结构获得较高的偏心受压极限承载力;初始自应力对结构的破坏形态几乎没有影响.

钢纤维增强自应力混凝土抗冲击性能研究

目前测定各种新型复合混凝土材料的抗冲击性能大多采用美国ACI 544规范中的落锤冲击试验。利用摆锤试验机进行了672块简支弯曲试件的冲击试验,获得了普通混凝土、钢纤维混凝土以及钢纤维自应力混凝土试件冲击破坏的吸收功,并根据各自的耗能值对其抗冲击性能作了比较,得到了体积率为1%的钢纤维自应力混凝土试件吸收功高于同体积率的钢纤维混凝土;随着钢纤维体积率的增加,试件吸收功会出现拐点,极值出现在2%到3%之间;并且试件的破坏形态逐渐从剪切破坏过渡到冲压破坏。