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    鋼管膨脹混凝土的研究及其應用

    2019-05-15   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港內部人士獲悉:為了解決這一問題陳洪濤博士作出了新的貢獻。因為圓鋼管混凝土的試驗結果最豐富,故首先從大量圓鋼管混凝土的試驗曲線中分解出核心混凝土的應力應變關系曲線(仍包含緊箍效應)再采用切線本構矩陣表達混凝土的應力應變關系,不斷調整可變參數,進行合成計算直到符合試驗曲線為止。由此而確定了混凝土的本構關系。因為采用的切線本構矩陣只是核心混凝土的應力和應變的函數,因而只與混凝土材料的特性有關,可以適用于各種截面形式進行有限元分析。
      
      以上得到的混凝土本構關系,用來計算大量的國內外已有的試驗結果,包括日本、白俄羅斯、英國等,計算曲線和試驗曲線吻合很好,證明采用的本構關系是合理可用的。
      
      方鋼管混凝土軸壓短柱受力機理的分析對于軸壓短柱,根據對稱性選取1/8截面進行分析,沿縱向可通過一些邊界條件處理法只劃分一個單元來計算。
      
      鋼管混是將秦混凝土灌入鋼鈐而形成的種組合材與傳統的鋼筋混凝。結構相比,它具有承載力高重量輕塑料初性好施工方便及節省水泥木材等諸多優點。近年來這種新型結構正愈來愈受到人們的重視,在國內外己得到了較深入的研宄及廣泛的推廣應用。
      
      與普通鋼管混凝土相比,鋼管高強膨脹混凝土被認為是較為理想的鋼管混凝土夂這種材料的特點是核心高強混凝土中摻加了膨脹組分,建立了前期主動緊箍力。使鋼管與核心浞凝土在受荷載作用之前就產生緊箍力,從而彌補了普通鋼管混凝土緊箍力出現太遲的缺陷,改善了這種材料的工作性能4.另外,隨著建筑技術的不斷發展,對傳統建筑材料浪凝土的要求也越來越高,泵送混凝土技術和高強混凝土技術正是為適應這種形式而發展起來的。本研究將高強泵送和膨脹項技術緊密地結合起來并應用于鋼管混凝土中,這對于推動我國混凝土技術的發展具有積極的意義。本研宄成果己在峽庫區的龍潭河鋼管混凝土大橋上成功應用1實驗室研究1.1原材料及實驗方法水泥湖北華新水泥廠生產的保壘牌第作者簡介男。1972年生,博士后。
      
      尚效減水劑萘系高效減水劑即隊其中己復合了防止坍落度損失的高效保塑緩凝成分。
      
      高性能膨脹劑鈣礬石類膨脹劑,自行研制生產。
      
      粉煤灰荊熱屯廠磨細級粉煤灰。
      
      壁厚高度,材料為3號鋼。
      
      中國鋼管信息港內部人士獲悉:泌疑土抗壓強度按,爪10787方法進行,試件尺寸為150,父15,5,試件成型后不脫模,直模養護至測試齡期坍落度按;即80 85標準方法進行;混凝土自由膨脹率按,8此285方法進行,試件尺寸為1父,1父515,試件成型后室內靜停24脫模,先用潮濕的棉布包奄層,然再用塑料薄脫乜裹密封好,只露出銅探頭,試件放入相對濕度95±5的養護箱中養護。
      
      1.2配合比設計1水泥用量由于目前水泥品種繁多,同種標號的水泥強度差別較大,因此水泥呈通常上4505501;1范圍內波動水泥用量如果再高,則會帶來諸多不利的影響,如水化熱過。收縮時人等負血效應,兄外,當水泥用量超過定值后,混凝土的強度基本不再增加,所以應控制水泥的用量在450 5504813范圍內。木研允采用的水泥景為,2用水量及水灰比水灰比是控制混凝上,度,為屯要的個參數。在滿足施工和易性的前提。應盡景降低水灰比以獲得高強度。配置5060混凝土適宜水灰比在0.3038之間,木研究采用用水貴為1.2.3粉煤灰摻量配制高性能混凝土時摻加粉煤美能夠改善混st;ghjSIMhiStiJ.lfJvifc,研宄中采用粉煤灰作為摻合料。粉煤灰摻量視粉煤灰的品質指標及高強混凝土自身要求的不同而變化。般摻量為水泥重量的1530,低鈣粉煤灰的用量偏低些。本研究所用的粉煤灰為低丐級粉煤灰,所以確定其摻量為水泥用量的15.
      
      研究明普通高強混凝土中的砂率般在0.33左右為好,對于泵送混凝土可以適當放大砂氧以防止混凝土離析。本研究采用的砂率控制為1.2.5膨脹劑,量在普通高強混凝土的基礎上,我們通過摻加膨脹劑的方法來配制高強膨脹混凝土。膨脹劑的摻加方式般有內摻法取代等重量的水泥和外摻法在普通混凝土的基礎上直接摻加膨脹劑2種。通過試驗,我們發現內摻法雖然可以節約水泥減低水化熱,但它會明顯影響強度;在普通混凝土的基礎上直接摻加膨脹劑,則由于膠凝材料的用量增多,而用水量砂率等其它條件未能相應變化,則會大大降低混凝土的工作度。最后通過試驗發現,讓膨脹劑取代等重量的砂對混凝土的強度和工作度影響很小,因此我們決定膨脹劑的摻加方式為取代等重量的砂,摻量分別為水泥重量的81012和20.
      
      1.26高效減水劑根據混凝土的坍落度來調整高效減水劑的摻量,摻量范圍為膠凝材料總量的0.9,1.2.
      
      水水泥粉煤灰膨脹劑砂碎石抗壓強度以兄,3坍落度21后坍落度1.3試驗結果1.3.1混凝土配合比及試驗結果為了模擬鋼管中核心混凝土的實際養護狀態,實驗時混凝土帶模養護。從1可以看出,用適量膨脹劑水泥重量的12左右取代砂配制出的高強膨脹混凝土具有強度高坍落度大坍落度經時損失小等特點,而且混凝土的工作性能優良,適合栗送法施工。如果膨脹劑摻量過多,會影響混凝土的強度,因此配制膨脹混凝土定要注意膨脹和強度的協調發展。
      
      混凝土的自由膨脹率養護齡期之間的關系。從該可以看出,混凝土的膨脹率大小是由膨脹劑的摻量所決定的,因此可以通過調整膨脹劑的摻量來控制膨脹率。摻加膨脹劑少量膨脹,膨脹穩定期可達2紀以上,這樣有利于提1.3.3鋼管外壁中部應變與時間的關系在試件12處鋼管外壁上,正交對稱貼上4組應變片,每組縱環向各片,混凝土膨脹和試件軸壓時,用于測定試件中部鋼管外壁縱環向應變值。
      
      環向的應變值隨時間的變化規律。
      
      混凝土的自由膨脹率與齡期之間的關系入試件為普通鋼管混凝土,其主要收縮形式為自收縮和冷縮。對于尺寸較小的鋼管混凝土,者主要發生在水泥水化初期本試驗是在浞凝土澆注21后開始測量應變的,所以應變儀上顯的讀數基本沒有變化,其應變值未在上標出。
      
      中國鋼管信息港內部人士獲悉:試驗結果明,鋼管外壁的縱環向應變隨時間加,之后趨于穩定。鋼管的應變隨膨脹劑摻量的,加而增大,膨脹劑的呈越多,浞凝土所具有的膨脹能越九所引起的鋼管應變也越大1.3.4鈞管混凝土的極限承載力本次試驗的試件共分5組,每級3件,在加載試驗過程中各組試驗體現了基本致的受力變形及破壞特點。預加載和加載初期,均能很明地看到個別焊縫面的焊渣局部脫落現象。當荷載超過100構件開始正常工作,其應力與應變基本上為直線關系。荷載超過300時,應變增加的速率小干應力增加的速率。繼續,加荷載到定值,應變速率逐漸大于荷載增加的速率。此時,個別鋼管的頂端局部出現鼓曲,其原因主要是此處混凝土澆灌欠密實。當荷載繼續增加到定值時,鋼管壁多處發生明顯的鼓曲現象。或沿焊縫處撕裂。此,試件即完全破壞,此時的荷載即為試樣的極限荷載。2是試驗中實測的各組試件極限破壞載荷,4為入組試件的荷載位移關系曲線。
      
      極限破壞找,1從衣2,以看出,組試件的破壞荷載比明摻適量膨脹劑有利于提高試件的極限破壞荷載,但膨脹劑摻量過大則會影響核心混凝土的本身的強度和彈性模量,從而使整個鋼管混凝土的破壞極限荷載反而降低。另夕根據4可知,8號試件加載到極限荷載時其位移及應變均遠大于10號試件。
      
      國家標準086884建筑結構設計統標準中規定承載能力極限狀態對應于結構構件達到最大承載力或不適于繼續承載的變形,所以8號試件的承載力雖然高于,和0號,但是8號試件不是最優試件。根據上述實驗結果和分析,可知膨脹劑摻量為1020的00組試件的承載能力比普通鋼矜混凝土可提高7左右,而且變形小,因此適合于實際工程2工程應用1990年以來,鋼管混凝土拱橋在我國迅速發展。短短幾年內,相繼建成了幾十座鋼管混凝土拱橋,而且這種趨勢方興未艾。令國打許多在建橋梁都較接近且拆組試件的破壞荷載這說讓罪,情浮疑士洪悔龍潭河大橋,是直接服務于峽工程的項重點工程,該橋為主跨208的中承式鋼管混凝土拱橋,由主拱肋采用了鋼管混凝土組合構件,具有鋼管混凝土的優點,施工方便可靠性大,而且跨越過山谷,似大鵬展翅,預著峽地區的騰飛。
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