膨脹式灌漿卡箍前沿講座

1、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的試驗(yàn)研究石 湘 2013年8月21日膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究4、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究2、膨脹式自應(yīng)力灌漿、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期卡箍短期承載性能的研究承載性能的研究1、研究現(xiàn)狀及意義、研究現(xiàn)狀及意義1、研究現(xiàn)狀及意義、研究現(xiàn)狀及意義1.1 1.1 選題依據(jù)選題依據(jù) 海洋平臺(tái)在服役期間由于各種原因，不可避免的會(huì)發(fā)生各種結(jié)構(gòu)損傷，需要對(duì)其進(jìn)行加固。超期服役的老齡平臺(tái)也需要進(jìn)行修復(fù)加固以保證其

2、安全運(yùn)行。 因此需要研究既經(jīng)濟(jì)性又安全性的修復(fù)加固措施。當(dāng)當(dāng)導(dǎo)管架平臺(tái)導(dǎo)管架平臺(tái)的損傷部位發(fā)生在水下時(shí)，的損傷部位發(fā)生在水下時(shí)，自應(yīng)力灌漿卡箍自應(yīng)力灌漿卡箍是最常用的修復(fù)方法是最常用的修復(fù)方法1.1. 研究現(xiàn)狀及意義研究現(xiàn)狀及意義導(dǎo)管架平臺(tái)的損傷破壞1.1 1.1 選題依據(jù)選題依據(jù)1.1. 研究現(xiàn)狀及意義研究現(xiàn)狀及意義自應(yīng)力灌漿卡箍截面圖自應(yīng)力灌漿卡箍截面圖自應(yīng)力灌漿卡箍結(jié)構(gòu)圖自應(yīng)力灌漿卡箍結(jié)構(gòu)圖租用工程船進(jìn)行卡箍安裝、灌漿再次租用工程船利用螺栓拉伸器對(duì)卡箍施加自應(yīng)力2836小時(shí)后螺栓拉伸器螺栓拉伸器傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍的施工過(guò)程傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍的施工過(guò)程1.1. 研究現(xiàn)狀及意義研究現(xiàn)狀及意義

3、1.2 1.2 傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀狀施工難度大施工難度大施工費(fèi)用高施工費(fèi)用高自應(yīng)力灌漿卡箍在實(shí)施上存在的問(wèn)題自應(yīng)力灌漿卡箍在實(shí)施上存在的問(wèn)題膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍?jī)纱巫庥霉こ檀⑿栀?gòu)置拉伸器及配套的液壓裝置膨脹水泥水泥漿中摻入適量的高效膨脹劑，利用水泥漿硬化后水泥與膨脹劑繼續(xù)水化產(chǎn)生的膨脹變形在灌漿環(huán)/鋼的相互接觸面上產(chǎn)生徑向壓力，以使卡箍獲得自應(yīng)力優(yōu)點(diǎn)：省去了工程船約一半的時(shí)間，提高優(yōu)點(diǎn)：省去了工程船約一半的時(shí)間，提高了施工效率，降低了施工費(fèi)用。了施工效率，降低了施工費(fèi)用。1.3 1.3 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的原理及研究意義膨脹式自應(yīng)力灌

4、漿卡箍的原理及研究意義膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀1.4 1.4 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀在性能上膨脹水泥漿比普通水泥漿難于控制，再加上對(duì)這種灌漿材料的長(zhǎng)期完整性的質(zhì)疑阻止了這一技術(shù)的海上應(yīng)用。該技術(shù)存在的問(wèn)題該技術(shù)存在的問(wèn)題Elnashai等對(duì)利用高壓灌漿方式獲得自應(yīng)力的壓力灌漿卡箍進(jìn)行了試驗(yàn)研究，而且在大比尺模型試驗(yàn)中采用了膨脹水泥灌漿；Grundy等對(duì)采用膨脹劑的灌漿連接進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這種灌漿連接有很好的連接滑動(dòng)強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度；1.1. 研究現(xiàn)狀及意義研究現(xiàn)狀及意義1.5 1.5 混凝土膨脹劑的混凝土膨脹劑的研究現(xiàn)

5、狀研究現(xiàn)狀1.1. 研究現(xiàn)狀及意義研究現(xiàn)狀及意義 我國(guó)混凝土膨脹劑開發(fā)應(yīng)用已有20 多年歷史,先后開發(fā)出四代膨脹劑，其研究與應(yīng)用已處于世界先進(jìn)水平。 用膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮混凝土、填充用膨脹混凝土和自應(yīng)力混凝土或砂漿已在土木工程的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但在海洋工程修復(fù)加固中的研究和應(yīng)用都較少。 通過(guò)篩選采用了石家莊市功能建材有限公司的FEA100膨脹劑和唐山北極熊建材有限公司CSAII膨脹劑進(jìn)行了灌漿卡箍的試驗(yàn)研究。 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究4、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性

6、能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究1、研究現(xiàn)狀及意義、研究現(xiàn)狀及意義2、膨脹式自應(yīng)力灌漿、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期卡箍短期承載性能的研究承載性能的研究卡箍試件結(jié)構(gòu)圖卡箍試件結(jié)構(gòu)圖卡箍試件結(jié)構(gòu)截面圖卡箍試件結(jié)構(gòu)截面圖2.1 2.1 試件試件的設(shè)計(jì)與制作的設(shè)計(jì)與制作2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究中間斷開2.2 2.2 灌漿的成分配比灌漿的成分配比2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究膨脹劑膨脹劑 水泥水泥 灌漿灌漿FEA膨脹劑，膨脹劑，CSA膨脹劑膨脹劑 產(chǎn)生膨脹壓力產(chǎn)生膨脹壓力山

7、水牌山水牌PO42.5PO42.5 灌漿的主要成分灌漿的主要成分摻量比摻量比/ %水泥水泥/ g膨脹劑膨脹劑/ g水水/ g8800064038881080008003960128000960403215800012004140其中，水泥漿水灰比0.45。人工灌漿卡箍試件的水下養(yǎng)護(hù)卡箍試件的水下養(yǎng)護(hù)螺栓長(zhǎng)度的測(cè)量螺栓長(zhǎng)度的測(cè)量試件養(yǎng)護(hù)：水中養(yǎng)護(hù)21天，室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7天，共計(jì)28天螺栓測(cè)量：養(yǎng)護(hù)結(jié)束，用游標(biāo)卡尺測(cè)量卡箍的螺栓長(zhǎng)度2.3 試驗(yàn)過(guò)程受損內(nèi)管沿灌漿環(huán)受損內(nèi)管沿灌漿環(huán)/受損內(nèi)受損內(nèi)管間的界面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)管間的界面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)滑動(dòng)承載力試驗(yàn)：養(yǎng)護(hù)完成后，使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行承載力測(cè)試,測(cè)試

8、極限承載力極限承載力。2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究螺栓的張緊力1、膨脹壓力的計(jì)算膨脹壓力的計(jì)算灌漿環(huán)與受損內(nèi)管間的壓力螺栓長(zhǎng)度的變化滑動(dòng)承載力滑動(dòng)應(yīng)力SxsFfD滑動(dòng)承載力滑動(dòng)應(yīng)力2.4 2.4 測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算2 2、滑動(dòng)應(yīng)力的計(jì)算、滑動(dòng)應(yīng)力的計(jì)算內(nèi)管外徑灌漿有效接觸長(zhǎng)度2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究2.5 卡箍短期承載性的分析CSA膨脹劑不同摻量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)膨脹劑不同摻量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)膨脹劑含量膨脹劑含量/%8 8101012121515膨脹壓力膨脹壓力/MPa1.4

9、51.451.651.651.571.571.611.612.742.741.971.972.582.583.723.72滑動(dòng)應(yīng)力滑動(dòng)應(yīng)力/MPa1.21.21.361.361.791.791.161.162.232.231.641.641.791.792.912.91FEA膨脹劑不同摻量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)膨脹劑不同摻量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)膨脹劑含量膨脹劑含量/%8 8101012121515膨脹壓力膨脹壓力/MPa1.041.040.9360.936 1.4871.4871.51.51.1751.1751.351.351.571.571.141.141.871.871.91.9滑動(dòng)應(yīng)力滑動(dòng)應(yīng)力/MPa0.

10、8330.8331.21.21.671.671.3961.3961.571.571.81.81.4431.4431.51.52.52.52.32.31.1.測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究2.5 卡箍短期承載性的分析2. 2. 膨脹壓力與膨脹劑摻量的關(guān)系分析膨脹壓力與膨脹劑摻量的關(guān)系分析 2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究2.5 卡箍短期承載性的分析3.7MPa3. 3. 滑動(dòng)應(yīng)力與膨脹劑摻量的關(guān)系分析滑動(dòng)應(yīng)力與膨脹劑摻量的關(guān)系分析2.9MPa 由數(shù)據(jù)分析可知：由數(shù)據(jù)分析可

11、知：膨脹壓力和滑動(dòng)應(yīng)力均隨著摻量的增加而增大，且在摻量膨脹壓力和滑動(dòng)應(yīng)力均隨著摻量的增加而增大，且在摻量相同情況下相同情況下CSAII產(chǎn)生的膨脹壓力較產(chǎn)生的膨脹壓力較FEA稍稍大大，2種膨脹劑都種膨脹劑都適合在海洋結(jié)構(gòu)物適合在海洋結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固卡箍中應(yīng)用。的修復(fù)加固卡箍中應(yīng)用。2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究MSL公司提出了適用于傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍自應(yīng)力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的設(shè)計(jì)公式Elnashai等人提出了適用于高壓灌漿壓力與相應(yīng)的滑動(dòng)應(yīng)力間的經(jīng)驗(yàn)公式0.950.35S1 0.131 12sssabfcc PTfSFSFDD0 .5sa9g

12、lsc ufK CC Cf2.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式的建立1.1.現(xiàn)有公式：現(xiàn)有公式：2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究2.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式的建立MSL公式公式CSAII經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式FEA經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式摩擦系數(shù)膨脹壓力增強(qiáng)系數(shù)膨脹壓力徑向剛度系數(shù)長(zhǎng)度/直徑的系數(shù)表面狀況系數(shù)水泥的抗壓強(qiáng)度f(wàn)buc =5.578KClCsfcu0.5 + CPP 粘結(jié)力粘結(jié)力摩擦力摩擦力膨脹壓力增強(qiáng)系數(shù) CP=0.645P/P10+0.02 膨脹壓力（摻量10%）CSACSA膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹

13、式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究FEAFEA膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式修正膨脹劑經(jīng)驗(yàn)公式修正由于在試驗(yàn)測(cè)試時(shí)存在計(jì)量誤差，經(jīng)過(guò)反復(fù)理論分析與計(jì)算，現(xiàn)對(duì)已經(jīng)建立的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行修正，以更好地與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合。FEA膨脹劑的膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式：fbuc=5.3KClCsfcu0.5+ CPP CP=0.597P/P10+0.57膨脹壓力增強(qiáng)系數(shù)膨脹壓力增強(qiáng)系數(shù)：2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究2.7 2.7 小結(jié)小結(jié)1.1.CSA膨脹劑與膨脹劑與FEAFEA膨脹劑適合在海洋結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固卡箍中應(yīng)用膨脹劑適合在海洋結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固卡箍中應(yīng)用2

14、.2.建立了適用于建立了適用于CSA膨脹劑的灌漿膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式膨脹劑的灌漿膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式3.3.修正了適用于修正了適用于FEAFEA膨脹劑的灌漿膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式膨脹劑的灌漿膨脹壓力與滑動(dòng)應(yīng)力間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式2 2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究4、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究1、研究現(xiàn)狀及意義、研究

15、現(xiàn)狀及意義3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀由于對(duì)這種卡箍長(zhǎng)期承載性能存有疑慮，致使這項(xiàng)新技術(shù)沒(méi)有在工程實(shí)踐中得的應(yīng)用。Elnashai等對(duì)利用高壓灌漿方式獲得自應(yīng)力的壓力灌漿卡箍進(jìn)行了試驗(yàn)研究，而且在大比尺模型試驗(yàn)中采用了膨脹水泥灌漿；Grundy等對(duì)采用膨脹劑的灌漿連接進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這種灌漿連接有很好的連接滑動(dòng)強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度；3 3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究研究對(duì)象卡箍的灌漿為純水泥漿，在長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力下灌漿環(huán)會(huì)產(chǎn)生徐變松弛，減

16、弱前期膨脹產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，從而降低卡箍的長(zhǎng)期承載性能3.1 3.1 膨脹劑的性能對(duì)長(zhǎng)期承載性能的影響膨脹劑的性能對(duì)長(zhǎng)期承載性能的影響FEA100對(duì)長(zhǎng)期承載性能的影響在前期，在前期，使使自應(yīng)力灌漿卡箍迅速獲得大量的自應(yīng)力灌漿卡箍迅速獲得大量的膨脹壓力并能夠長(zhǎng)時(shí)間維持膨脹壓力并能夠長(zhǎng)時(shí)間維持在后期，氧化鈣水化反應(yīng)能夠提高灌漿環(huán)的在后期，氧化鈣水化反應(yīng)能夠提高灌漿環(huán)的致密度，提高灌漿環(huán)和內(nèi)管之間的摩擦力和化致密度，提高灌漿環(huán)和內(nèi)管之間的摩擦力和化學(xué)粘結(jié)力，進(jìn)而提高長(zhǎng)期滑動(dòng)承載力學(xué)粘結(jié)力，進(jìn)而提高長(zhǎng)期滑動(dòng)承載力FEA100膨脹劑的性能利于卡箍的長(zhǎng)期承載性能3 3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究、

17、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究卡箍試件結(jié)構(gòu)圖卡箍試件結(jié)構(gòu)圖卡箍試件結(jié)構(gòu)截面圖卡箍試件結(jié)構(gòu)截面圖3.2 3.2 試件試件的設(shè)計(jì)與制作的設(shè)計(jì)與制作3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究中間斷開 3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究3.3 3.3 灌漿的成分配比灌漿的成分配比 灌漿膨脹劑水泥粉煤灰FEA100全補(bǔ)償型膨脹劑產(chǎn)生膨脹壓力山水牌PO42.5灌漿的主要成分二級(jí)粉煤灰改善灌漿的工作性能各個(gè)試件的詳細(xì)灌漿成分表各個(gè)試件的詳細(xì)灌漿成分表試件養(yǎng)護(hù)：水中養(yǎng)護(hù)358天，室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7天，共計(jì)1年卡箍試件的滑動(dòng)承載力測(cè)試卡箍試件的滑動(dòng)承載力測(cè)試3.4 3.4 試驗(yàn)過(guò)程試驗(yàn)過(guò)

18、程3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究卡箍的破壞形式卡箍的破壞形式受損內(nèi)管沿灌漿環(huán)受損內(nèi)管沿灌漿環(huán)/ /受損內(nèi)受損內(nèi)管間的界面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)管間的界面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)卡箍試件的水下養(yǎng)護(hù)卡箍試件的水下養(yǎng)護(hù)螺栓長(zhǎng)度的定期測(cè)量螺栓長(zhǎng)度的定期測(cè)量螺栓測(cè)量：養(yǎng)護(hù)期間，定期測(cè)量卡箍的螺栓長(zhǎng)度滑動(dòng)承載力試驗(yàn)：養(yǎng)護(hù)完成后，使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行承載力測(cè)試內(nèi)管所受膨脹壓力的長(zhǎng)期測(cè)試結(jié)果內(nèi)管所受膨脹壓力的長(zhǎng)期測(cè)試結(jié)果3.5 3.5 膨脹壓力的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)膨脹壓力的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè) 3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究12%10%15%膨脹壓力前7天迅速獲得大部分的膨脹壓力1年時(shí)間內(nèi)膨脹壓力整體保持穩(wěn)定

19、摻加了FEA100的灌漿有著良好的長(zhǎng)期膨脹性能3.6 3.6 長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力和長(zhǎng)期膨脹壓力的試驗(yàn)測(cè)試長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力和長(zhǎng)期膨脹壓力的試驗(yàn)測(cè)試 3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究卡箍試件的長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力和長(zhǎng)期膨脹壓力卡箍試件的長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力和長(zhǎng)期膨脹壓力最大膨脹最大膨脹壓力壓力最大滑動(dòng)最大滑動(dòng)應(yīng)力應(yīng)力15%膨脹劑摻量達(dá)到最大長(zhǎng)期膨脹壓力和滑動(dòng)應(yīng)力3.7 3.7 長(zhǎng)期膨脹壓力分析及與短期膨脹壓力對(duì)比長(zhǎng)期膨脹壓力分析及與短期膨脹壓力對(duì)比 3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期膨脹長(zhǎng)期膨脹壓力均值壓力均值短期膨脹短期膨脹壓力均值壓力均值卡箍長(zhǎng)期試件與短期試件的膨脹壓力卡箍長(zhǎng)期試件

20、與短期試件的膨脹壓力平均長(zhǎng)期膨脹壓力與短期膨脹壓力對(duì)比平均長(zhǎng)期膨脹壓力與短期膨脹壓力對(duì)比最高增長(zhǎng)最高增長(zhǎng)率率長(zhǎng)、短期膨脹壓力對(duì)比長(zhǎng)期膨脹壓力比短期平均增長(zhǎng)35.8%膨脹劑摻量15%的長(zhǎng)期膨脹壓力增長(zhǎng)率最高 長(zhǎng)期膨脹壓力高于短期膨脹壓力3.83.8 長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力分析及與短期滑動(dòng)應(yīng)力對(duì)比長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力分析及與短期滑動(dòng)應(yīng)力對(duì)比3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究最高增最高增長(zhǎng)率長(zhǎng)率卡箍長(zhǎng)期試件與短期試件的滑動(dòng)應(yīng)力卡箍長(zhǎng)期試件與短期試件的滑動(dòng)應(yīng)力長(zhǎng)、短期滑動(dòng)應(yīng)力對(duì)比長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力比短期平均增長(zhǎng)35.9%膨脹劑摻量8%的長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力增長(zhǎng)率最高 滑動(dòng)應(yīng)力增長(zhǎng)率隨膨脹劑摻量增加呈下降趨勢(shì)長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)

21、力高于短期滑動(dòng)應(yīng)力平均長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力與短期滑動(dòng)應(yīng)力對(duì)比平均長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力與短期滑動(dòng)應(yīng)力對(duì)比短期滑動(dòng)短期滑動(dòng)應(yīng)力均值應(yīng)力均值長(zhǎng)期滑動(dòng)長(zhǎng)期滑動(dòng)應(yīng)力均值應(yīng)力均值 3.3. 長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究3.9 3.9 長(zhǎng)期滑動(dòng)承載力高于短期滑動(dòng)承載力的原因分析長(zhǎng)期滑動(dòng)承載力高于短期滑動(dòng)承載力的原因分析滑動(dòng)承載力由灌漿環(huán)內(nèi)表面與內(nèi)管外表面之間的化學(xué)粘結(jié)力和摩擦力兩部分構(gòu)成長(zhǎng)期高于短期的原因 FEA膨脹劑中的氧化鈣成分能夠增加灌漿環(huán)的長(zhǎng)期密實(shí)性，從而增加了界面之間的化學(xué)粘結(jié)力卡箍結(jié)構(gòu)（包括密封結(jié)構(gòu)）對(duì)灌漿膨脹的良好限制作用有利于長(zhǎng)期膨脹壓力的形成和積累，進(jìn)而提高了界面之間的摩擦力 3.3. 長(zhǎng)

22、期承載性能的試驗(yàn)研究長(zhǎng)期承載性能的試驗(yàn)研究 小結(jié)小結(jié)小結(jié)試驗(yàn)結(jié)果原因分析結(jié)論長(zhǎng)期承載性能優(yōu)于短期承載性能膨脹劑中的氧化鈣成分對(duì)灌漿環(huán)長(zhǎng)期密實(shí)性的提高卡箍結(jié)構(gòu)對(duì)灌漿膨脹的良好限制作用膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的長(zhǎng)期承載性能并沒(méi)有受到灌漿收縮徐變的不利影響，反而具有很好的長(zhǎng)期承載能力和耐久性，適合在海洋結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固中進(jìn)行工程應(yīng)用膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能的試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究3、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍長(zhǎng)期承載性能的研究2、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍短期承載性能的研究1、研究現(xiàn)狀及意義、研究現(xiàn)狀及意義4

23、、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)的研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容4.1 4.1 新舊型自應(yīng)力灌漿卡箍的結(jié)構(gòu)對(duì)比新舊型自應(yīng)力灌漿卡箍的結(jié)構(gòu)對(duì)比4.2 4.2 新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析4.3 4.3 當(dāng)前試驗(yàn)總結(jié)與展望當(dāng)前試驗(yàn)總結(jié)與展望4、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)4.1 4.1 新舊自應(yīng)力灌漿卡箍的結(jié)構(gòu)對(duì)比新舊自應(yīng)力灌漿卡箍的結(jié)構(gòu)對(duì)比傳統(tǒng)型卡箍（長(zhǎng)螺栓）傳統(tǒng)型卡箍（長(zhǎng)螺栓） 新型卡箍（短螺栓）新型卡箍（短螺栓） 通過(guò)結(jié)構(gòu)對(duì)比可以直觀的看出：新型卡箍結(jié)構(gòu)具有用鋼量少，軸向密封性好以及裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。4、膨脹式自

24、應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)4、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)、膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍新結(jié)構(gòu)4.2 4.2 新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)分析新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)分析新型新型卡箍的滑動(dòng)承載力測(cè)試卡箍的滑動(dòng)承載力測(cè)試4.2 4.2 新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)分析新型自應(yīng)力灌漿卡箍的試驗(yàn)分析1 目前新型卡箍已測(cè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)目前新型卡箍已測(cè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)細(xì)長(zhǎng)比FEA膨脹劑含量1234平均平均滑動(dòng)應(yīng)力1.6710%139.5101111119.5117.81.9312%138124136.5126131.12.1515%145.5154.3161137149.52.451.3010%6784

25、10110388.81.8715%94102.5138151121.42.561.02(待測(cè))10%15%15%FEA膨脹劑摻量下的新型卡箍由應(yīng)變值測(cè)得的膨脹壓力(MPa)水平位置垂直位置2.85.34.2 4.2 新型自應(yīng)力膨脹卡箍的試驗(yàn)分析新型自應(yīng)力膨脹卡箍的試驗(yàn)分析2 不同不同F(xiàn)EA膨脹劑摻量下新型卡箍滑動(dòng)承載力數(shù)據(jù)對(duì)比膨脹劑摻量下新型卡箍滑動(dòng)承載力數(shù)據(jù)對(duì)比總結(jié)：在同細(xì)長(zhǎng)比下，隨著膨脹劑含量的增加而抗拉能力增總結(jié)：在同細(xì)長(zhǎng)比下，隨著膨脹劑含量的增加而抗拉能力增加即滑動(dòng)承載力變大。加即滑動(dòng)承載力變大。 FEA膨脹劑摻量 卡箍類型10%12%15%新型卡箍平均滑動(dòng)承載力(KN)117.813

26、1.1149.5傳統(tǒng)型卡箍平均滑動(dòng)承載力(KN)90.498.9128.215%FEA膨脹劑摻量由應(yīng)變值測(cè)得的膨脹壓力(MPa)由螺栓長(zhǎng)度測(cè)得的膨脹壓力(MPa)水平位置垂直位置新型2.85.3-傳統(tǒng)型1.48-1.784.2 4.2 新型自應(yīng)力膨脹卡箍的試驗(yàn)分析新型自應(yīng)力膨脹卡箍的試驗(yàn)分析3 新型與傳統(tǒng)型卡箍新型與傳統(tǒng)型卡箍膨脹壓力以及滑動(dòng)承載力對(duì)比膨脹壓力以及滑動(dòng)承載力對(duì)比無(wú)論是從膨脹壓力還是滑動(dòng)承載力方面，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示新型卡箍均優(yōu)于傳無(wú)論是從膨脹壓力還是滑動(dòng)承載力方面，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示新型卡箍均優(yōu)于傳統(tǒng)型卡箍。統(tǒng)型卡箍。在膨脹劑在膨脹劑摻量摻量同為同為15%的條件下，新型卡箍的條件下，新型卡箍的的膨脹壓力均膨脹壓力均大于大于傳統(tǒng)型卡箍傳統(tǒng)型卡箍的膨脹壓力。的膨脹壓力?；瑒?dòng)承載力方面，新型卡箍在