高效预应力混凝土材料

主讲：赵顺波教授土木水利工程技术讲座2.1预应力筋1.性能要求高强、低松弛、高均匀延伸率2.类型(1)高强钢丝优质碳素钢盘条，经多次冷拔、低温回火消除内应力，直径3~9mm，1470~1960MPa;(2)钢绞线3股或7股钢丝扭成，直径9.5~15.7mm，1570~1960MPa;(3)热处理钢筋热轧中碳低合金钢经调质处理，直径6mm、8.2mm、10mm，1470MPa；(4)无粘结预应力钢绞线无粘结预应力钢绞线是用防腐润滑脂和护套涂包的钢绞线。防腐润滑脂是用脂肪酸混合金属皂将深度精制的矿物润滑油稠化而成，并加人了多种添加剂，具有防锈防蚀性能，适用于无粘结预应力筋的专用防腐润滑脂。护套是包裹在钢绞线和防腐润滑脂外的塑料套管，用以保护预应力钢绞线不受腐蚀，并防止与周围混凝土之间发生粘结。2.2混凝土1.高强：混凝土强度等级不宜低于C40，对于有抗渗、抗冻融或耐腐蚀等耐久性要求的混凝土，宜采用更高强度等级。2.高耐久性：控制混凝土中活性碱含量、氯离子含量。3.对钢筋的优良保护性能。2.3预应力锚具1.定义锚具是锚固预应力筋的工具，是保证预应力混凝土结构安全可靠的关键部位之一。2.制造和选用要求1）锚具零部件选用的钢材性能要满足规定指标，加工精度高，受力安全可靠，预应力损失小。2）构造简单，加工方便，节约钢材，成本低。3）施工简便，使用安全。4）锚具性能满足结构要求的静载和动载锚固性能。3.按锚固方式分类1）支承式锚具2）锥塞式锚具3）夹片式锚具4）握裹式锚具支承式锚具（1）——螺丝端杆锚具•由螺丝端杆、螺母及垫板组成。•锚固原理：利用钢筋螺纹承压进行锚固•螺丝端杆锚具与预应力钢筋间采用对接焊接连接，或用套筒式连接器连接。•适用于直径36mm以下的冷拉II、III级钢筋。支承式锚具（2）——镦头锚具•锚固原理：利用钢丝的镦粗头承压进行锚固•张拉端由锚杯和锚圈组成，固定端仅由锚杯组成。•适用于锚固直径5mm的高强钢丝束。锥塞式锚具•由锚圈及带齿的圆锥体锚塞组成。•锚固原理：利用钢丝（钢绞线）与锚塞和锚圈之间的摩擦力进行锚固。•适用于锚固12根直径5mm、7mm、9mm的高强钢丝，或12根直径12mm、15mm的钢绞线。夹片式锚具（1）——JM型锚具•由楔型夹片和锚环组成。•锚固原理：利用钢筋或钢绞线与楔型夹片间的摩擦力进行锚固。•适用于锚固3~6根直径12mm钢筋束，或5~6根直径12mm或15mm的钢绞线束。夹片式锚具（2）——群锚（QM、XM、OVM、HVM等）锚固钢绞线束，夹片有二片式和三片式单孔锚扁锚锚固2~6根钢绞线，用于板类构件群锚锚固55根以下的钢绞线束握裹式锚具（1）——P型锚•由挤压筒和锚板组成•锚固原理：利用挤压筒对钢绞线的挤压握裹力进行锚固。•适用于锚固19根以下的钢绞线束。握裹式锚具（2）——H型（压花）锚•锚固原理：利用钢绞线梨形（通过压花设备成型）自锚头与混凝土的粘结进行锚固。•适用于55根以下钢绞线束的锚固。2.4孔道成型与灌浆材料灌浆材料流动性、密实性、微膨胀性、对预应力筋的良好保护性能真空吸浆装置示意图阀门排气孔阀门压力表阀门压浆泵锚具盖帽处阀门排气孔阀门排气孔阀门压力瓶阀门透明管锚具盖帽处阀门废物容器压力表真空泵压浆端吸浆端UBL3型螺杆式灌浆机ZKP-2型真空泵2.5预应力张拉设备1.压板2.堵头3.油缸4.穿心套5.活塞6.连接套7.回程弹簧8.导向套9.工具夹片10.锚杯11.支撑套12.支撑套螺母YDCQ型前卡式千斤顶结构图穿心式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶YCW型千斤顶穿心式千斤顶