提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的幾點措施預(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)加強混凝土澆搗的控制和加強混凝土的養(yǎng)護在振搗過程中既要確?；炷恋拿軐崳忠苊膺^度振搗。加強噴水保濕養(yǎng)護，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。適當加強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.提高混凝土的保護質(zhì)量(1)設(shè)計時適當加厚保護層厚度要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計時可根據(jù)規(guī)范要求，適當加厚混凝土保護層厚度(保護層不宜太厚，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涂層在混凝土表面制備表面防護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)護完畢或?qū)εf混凝土結(jié)構(gòu)的疏松空隙進行表面預(yù)處理后再進行，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)進入混凝土的一道防線，同時也起到美化環(huán)境的作用。混凝土表面涂層按作用機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，以加強防護效果?；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)用實例和較長應(yīng)用歷史外，又以法規(guī)形式制定很多標準，對混凝土所處腐蝕環(huán)境分類，涂層設(shè)計，施工工藝，涂層性能檢測，甚至涂層使用壽命等都進行嚴格的規(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，采用保護層和陰極保護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——從張拉端至計算截面曲線型孔道部分切線的夾角當減少該項損失，可采取以下措施

①對較長的構(gòu)件可在兩端進行張拉；②采用超張拉，張拉程序可采用：

當?shù)谝淮螐埨?.1σcon時，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力沿EHD分布，當張拉應(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。先在常溫下養(yǎng)護至混凝土強度等級達到C7.5～C10，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護溫度，這時可認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，升溫時兩者溫度相同，可不考慮此項損失。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：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?。虎蹚埨刂茟?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。超張拉程序為:

因為在較高應(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，所以經(jīng)過超張拉后再