提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的幾點(diǎn)措施預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的裂縫控制課件

提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的幾點(diǎn)措施

1.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的裂縫控制(1)改善混凝土材料的性能選用干縮較小的水泥品種，合理調(diào)整混凝土的配合比，采用低水灰比，降低砂率，采用中粗砂，參合適量的外加劑，如高效減水劑，減低收縮劑，膨脹劑等。(2)加強(qiáng)混凝土澆搗的控制和加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)在振搗過程中既要確?；炷恋拿軐?shí)，又要避免過度振搗。加強(qiáng)噴水保濕養(yǎng)護(hù)，大面積混凝土暴露部位要覆蓋上草袋，對于一些重要的構(gòu)件可以在其表面，噴蓋一層防水薄膜。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)減少收縮和溫度變形的影響以及加大抵抗變形的能力。適當(dāng)加強(qiáng)梁的腰部鋼筋量以及增加板面鋼筋，以分散裂縫的作用和控制裂縫的發(fā)展，必要時設(shè)置后澆帶，分片間隔施工。(4)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的底模支撐做好支撐的地基土處理，以減小基礎(chǔ)的沉降量，支撐與其他非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件支撐的聯(lián)系，在拆除側(cè)模時要d"b從事，防止預(yù)應(yīng)力構(gòu)件底模支撐松動，禁止使用木支撐。2.提高混凝土的保護(hù)質(zhì)量(1)設(shè)計(jì)時適當(dāng)加厚保護(hù)層厚度要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時可根據(jù)規(guī)范要求，適當(dāng)加厚混凝土保護(hù)層厚度(保護(hù)層不宜太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度)。(2)在混凝土表面制備防護(hù)涂層在混凝土表面制備表面防護(hù)涂層是防止混凝土腐蝕的有效方法，一般在混凝土完全養(yǎng)護(hù)完畢或?qū)εf混凝土結(jié)構(gòu)的疏松空隙進(jìn)行表面預(yù)處理后再進(jìn)行，形成一層抗?jié)B和耐久的防腐隔離層，能有效阻止腐蝕介質(zhì)在混凝土使用過程中侵入，成為阻止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土的一道防線，同時也起到美化環(huán)境的作用?；炷帘砻嫱繉影醋饔脵C(jī)理分為封閉型和隔離型兩大類，工程應(yīng)用時往往將封閉和隔離作用聯(lián)合起來使用，以加強(qiáng)防護(hù)效果?；炷帘砻嫱繉右言絹碓绞艿街匾暡⒃谑澜绺鲊@得普遍使用，除了有大量應(yīng)用實(shí)例和較長應(yīng)用歷史外，又以法規(guī)形式制定很多標(biāo)準(zhǔn)，對混凝土所處腐蝕環(huán)境分類，涂層設(shè)計(jì)，施工工藝，涂層性能檢測，甚至涂層使用壽命等都進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定。防止預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力腐蝕斷裂(1)減少腐蝕方面采取措施。首先，要選用質(zhì)量好的預(yù)應(yīng)力鋼筋材料，盡量避免預(yù)應(yīng)力筋中含有對應(yīng)力腐蝕敏感的金屬材料。(2)設(shè)計(jì)時金屬設(shè)備結(jié)構(gòu)時要力求合理，盡量減小應(yīng)力集中和避免積存腐蝕介質(zhì)；減少介質(zhì)的腐蝕性，在介質(zhì)中添加緩蝕劑，采用保護(hù)層和陰極保護(hù)可以防止或抑制金屬的應(yīng)力腐蝕。預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力是一個不斷變化的值。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工及使用過程中，由于張拉工藝、材料特性以及環(huán)境條件的影響等原因，預(yù)應(yīng)力筋中的拉應(yīng)力是不斷降低的。這種預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力的降低，即為預(yù)應(yīng)力損失。滿足設(shè)計(jì)需要的預(yù)應(yīng)力筋中的拉應(yīng)力，應(yīng)是張拉控制應(yīng)力扣除預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力。因此，一方面需要預(yù)先確定預(yù)應(yīng)力筋張拉時的初始應(yīng)力(一般稱為張拉控制應(yīng)力)，另一方而要準(zhǔn)確估算預(yù)應(yīng)力損失值。1.錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1

當(dāng)為直線型預(yù)應(yīng)力鋼筋時式中a——張拉端錨具變形和鋼筋回縮值；

l——張拉端至錨固端之間的距離。減少此項(xiàng)損失的措施有：①選擇變形小或預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)；②對先張法構(gòu)件，選擇長臺座。2.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl2式中k——考慮孔道局部偏差對摩擦影響的系數(shù)：

x——張拉端至計(jì)算截面的孔道長度，可近似取該孔道在縱軸上的投影長度，

μ——預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，

θ——從張拉端至計(jì)算截面曲線型孔道部分切線的夾角當(dāng)減少該項(xiàng)損失，可采取以下措施

①對較長的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉；②采用超張拉，張拉程序可采用：

當(dāng)?shù)谝淮螐埨?.1σcon時，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力沿EHD分布，當(dāng)張拉應(yīng)力降至0.85σcon，由于鋼筋回縮受到孔道反向摩擦力的影響，預(yù)應(yīng)力沿FGHD分布，當(dāng)再張拉至σcon時，鋼筋應(yīng)力沿CFGHD分布，可見，超張拉鋼筋中的應(yīng)力比一次張拉至σcon的應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力損失要小一些。

3.混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的損失σl3

為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期，混凝土常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)辦法。升溫時，新澆的混凝土尚未結(jié)硬，預(yù)應(yīng)力筋與臺座之間的溫差△t使鋼筋受熱自由伸長，但兩端的臺座是固定不動的，即距離保持不變，于是鋼筋就松了，鋼筋的應(yīng)力降低；降溫時，預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土已黏結(jié)成整體，加上兩者的溫度線膨脹系數(shù)相近，二者能夠同步回縮，放松鋼筋時因溫度上升鋼筋伸長的部分已不能回縮，因而產(chǎn)生了溫差損失。僅先張法構(gòu)件有該項(xiàng)損失。

σl3=2△t（N/mm2）7.3預(yù)應(yīng)力損失對應(yīng)措施①采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到C7.5～C10，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度，這時可認(rèn)為鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠一起脹縮而不引起預(yù)應(yīng)力損失;②在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。由于鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護(hù)，升溫時兩者溫度相同，可不考慮此項(xiàng)損失。4鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl4鋼筋的應(yīng)力松弛是指鋼筋在高應(yīng)力作用下及鋼筋長度不變條件下，其應(yīng)力隨時間增長而降低的現(xiàn)象。鋼筋應(yīng)力松弛有以下特點(diǎn)：①應(yīng)力松弛與時間有關(guān)，開始快，以后慢；②應(yīng)力松弛與鋼材品種有關(guān)。冷拉鋼筋、熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線要??；③張拉控制應(yīng)力σcon高，應(yīng)力松弛大。

采用超張拉可使應(yīng)力松弛損失有所降低。超張拉程序?yàn)?

因?yàn)樵谳^高應(yīng)力下持荷兩分鐘所產(chǎn)生的松弛損失與在較低應(yīng)力下經(jīng)過較長時間才能完成的松弛損失大體相當(dāng)，所以經(jīng)過超張拉后再