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    钢管膨胀混凝土的研究及其应用

    2019-05-15   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合?#39318;?#20307;大小:
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     中国钢管信息港内部人士获悉:为了解决这一问题陈洪涛博士作出了新的贡献。因为圆钢管混凝土的试验结果最丰富,故首先从大量圆钢管混凝土的试验曲线中分解出核心混凝土的应力应变关?#30331;?#32447;(仍包含紧箍效应)再采用切线本构矩阵表达混凝土的应力应变关系,不?#31995;?#25972;可变?#38382;?#36827;行合成计算直到符合试验曲线为止。由此而确定了混凝土的本构关系。因为采用的切线本构矩阵只是核心混凝土的应力和应变的函数,因而只与混凝土材料的特性有关,可以适用于各种截面?#38382;?#36827;行有限元分析。
      
      以?#31995;?#21040;的混凝土本构关系,用来计算大量的国内外已有的试验结果,包括日本、白俄罗斯、英国等,计算曲线和试验曲线吻合很好,证明采用的本构关系是合理可用的。
      
      方钢管混凝土轴压短柱受力机理的分析对于轴压短柱,根据对称性选取1/8截面进行分析,沿纵向可通过一些边界条件处理法只划分一个单元来计算。
      
      钢管混是将秦混凝土灌入钢钤而形成的种组合材与传统的钢筋混凝。结构相比,它具有?#24615;?#21147;高重量轻塑料初性好施工方便及节省水泥木材等诸多优点。近年来这?#20013;?#22411;结构正愈?#20174;?#21463;到人们的重视,在国内外己得到了较深入的研宄及广泛的推广应用。
      
      与?#32960;?#38050;管混凝土相比,钢管高强膨胀混凝土被认为是较为理想的钢管混凝土夂这种材料的特点是核心高强混凝土中掺加了膨胀组分,建立了前期主动紧箍力。使钢管与核心浞凝土在受荷载作用之前就产生紧箍力,从而弥补了?#32960;?#38050;管混凝土紧箍力出现太迟的缺陷,改善了这种材料的工作性能4.另外,随着建筑技术的不断发展,?#28304;?#32479;建筑材料浪凝土的要求也越来越高,?#30431;?#28151;凝土技术和高强混凝土技术正是为适应这?#20013;问?#32780;发展起来的。本研究将高强?#30431;?#21644;膨胀项技术紧密地结合起来并应用于钢管混凝土中,这对于推动我国混凝土技术的发展具有积极的意义。本研宄成果己在峡库区的龙潭河钢管混凝土大桥上成功应用1实验室研究1.1原材料及实验方法水泥湖北华新水泥厂生产的保垒牌第作者简介?#23567;?972年生,博士后。
      
      ?#34892;?#20943;水剂?#26009;?#39640;效减水剂即队其中己复合了防止坍落?#20154;?#22833;的高效保塑缓凝成分。
      
      高性能膨胀剂钙矾石类膨胀剂,自行研制生产。
      
      粉煤灰荆热屯厂磨细级粉煤灰。
      
      壁厚高度,材料为3号钢。
      
      中国钢管信息港内部人士获悉?#22909;?#30097;土抗压强度按,爪10787方法进行,试件尺寸为150,父15,5,试件成型后不脱模,直模养护至测试龄期坍落度按;即80 85标准方法进行;混凝土自由膨胀率按,8此285方法进行,试件尺寸为1父,1父515,试件成型后室内静停24脱模,先用潮湿的棉?#21450;?#22852;层,然再用塑料薄?#27839;抗?#23494;封好,只露出铜探头,试件放入相对湿度95±5的养护箱中养护。
      
      1.2配合比设计1水泥用量由于目前水泥?#20998;?#32321;多,同?#30452;?#21495;的水泥强度差别较大,因此水泥呈通常上4505501;1范围内波动水泥用量如果再高,则会带来诸多不利的影响,如水化热过。收缩时人等负血效应,兄外,当水泥用量超过定值后,混凝土的强度基本不再增加,所以应控制水泥的用量在450 5504813范围内。木研允采用的水泥景为,2用水量及水灰?#20154;?#28784;?#20161;强?#21046;混凝上,度,为屯要的个?#38382;?#22312;满足施工和易性的前提。应尽景降低水灰比以获得高强?#21462;?#37197;置5060混凝土适宜水灰?#20173;?.3038之间,木研究采用用水贵为1.2.3粉煤灰掺量配制高性能混凝土时掺加粉?#22909;?#33021;够改善混st;ghjSIMhiStiJ.lfJvifc,研宄中采用粉煤灰作为掺合料。粉煤灰掺量视粉煤灰的?#20998;?#25351;标及高强混凝土自身要求的不同而变化。般掺量为水泥重量的1530,低钙粉煤灰的用量偏低些。本研究所用的粉煤灰为低丐级粉煤灰,所以确定其掺量为水泥用量的15.
      
      研究明?#32960;?#39640;强混凝土中的砂率般在0.33左右为好,对于?#30431;?#28151;凝土可以适当放大砂氧以防止混凝土离析。本研究采用的砂?#22763;?#21046;为1.2.5膨胀剂,量在?#32960;?#39640;强混凝土的基础上,我们通过掺加膨胀剂的方法来配制高强膨胀混凝土。膨胀剂的掺加方式般有内掺法取代等重量的水泥和外掺法在?#32960;?#28151;凝土的基础?#29616;?#25509;掺加膨胀剂2种。通过试验,我们发现内掺法虽然可以节约水泥减低水化热,但它会明显影响强度;在?#32960;?#28151;凝土的基础?#29616;?#25509;掺加膨胀剂,则由于胶凝材料的用量增多,而用水量砂率等其它条件未能相应变化,则会大大降低混凝土的工作?#21462;?#26368;后通过试验发现,让膨胀剂取代等重量的砂对混凝土的强度和工作度影响很小,因此我们决定膨胀剂的掺加方式为取代等重量的砂,掺量分别为水泥重量的81012和20.
      
      1.26高效减水剂根据混凝土的坍落度来调整高效减水剂的掺量,掺量范围为胶凝材?#29486;?#37327;的0.9,1.2.
      
      水水泥粉煤灰膨胀剂砂碎石抗压强度以兄,3坍落度21后坍落度1.3试验结果1.3.1混凝土配合比及试验结果为了模拟钢管中核心混凝土的?#23548;?#20859;护状态,实验时混凝土带模养护。从1可以看出,用适量膨胀?#20102;?#27877;重量的12左右取代砂配制出的高强膨胀混凝土具有强度高坍落度大坍落度经时损失小等特点,而且混凝土的工作性能优良,适合栗送法施工。如果膨胀剂掺量过多,会影响混凝土的强度,因此配制膨胀混凝土定要注意膨胀和强度的协调发展。
      
      混凝土的自由膨胀率养护龄期之间的关系。从该可以看出,混凝土的膨胀率大小是由膨胀剂的掺量所决定的,因此可以通过调整膨胀剂的掺量来控制膨胀?#30465;?#25530;加膨胀剂少量膨胀,膨胀稳定期可达2纪以上,这样有利于提1.3.3钢管外壁中部应变与时间的关系在试件12处钢管外壁上,正交对称贴上4组应变片,每组纵环向各片,混凝土膨胀和试件轴?#25925;保?#29992;于测定试件中部钢管外壁纵环向应变值。
      
      环向的应变值随时间的变化规律。
      
      混凝土的自由膨胀?#35270;?#40836;期之间的关系入试件为?#32960;?#38050;管混凝土,其主要收缩?#38382;?#20026;自收缩和冷缩。对于尺寸较小的钢管混凝土,者主要发生在水泥水化初期本试验是在浞凝土浇注21后开始测量应变的,所以应变仪上显的读数基本没有变化,其应变值未在上标出。
      
      中国钢管信息港内部人士获悉:试验结果明,钢管外壁的纵环向应变随时间加,之后趋于稳定。钢管的应变随膨胀剂掺量的,加而增大,膨胀剂的?#35797;?#22810;,浞凝土所具有的膨胀能越九所引起的钢管应变也越大1.3.4钧管混凝土的极限?#24615;?#21147;本?#38382;?#39564;的试件共分5组,每级3件,在加载试验过程中各组试验体现了基本致的受力变形及破坏特点。预加载和加载初期,均能很明地看到个别焊缝面的焊渣局部脱落现象。当荷载超过100构件开始正常工作,其应力与应变基本上为直线关系。荷载超过300?#20445;?#24212;变增加的速?#24066;?#24178;应力增加的速?#30465;?#32487;续,加荷载到定值,应变速率逐渐大于荷载增加的速?#30465;?#27492;?#20445;?#20010;别钢管的顶?#21496;?#37096;出现鼓曲,其原因主要是此处混凝土浇灌欠密实。当荷载继续增加到定值?#20445;?#38050;管壁多处发生明显的鼓曲现象。或沿焊缝处撕?#36873;?#27492;,试件即完全破坏,此时的荷载即为试样的极限荷载。2是试验中实测的各组试件极限破坏载荷,4为入组试件的荷载位移关?#30331;?#32447;。
      
      极限破坏找,1从衣2,以看出,组试件的破坏荷载比明掺适量膨胀剂有利于提高试件的极限破坏荷载,但膨胀剂掺量过大则会影响核心混凝土的本身的强度和弹性模量,从而使整个钢管混凝土的破?#23548;?#38480;荷载反而降低。另夕根据4可知,8号试件加载到极限荷载时其位移及应变均远大于10号试件。
      
      国家标准086884建筑结构设计统标准中规定?#24615;?#33021;力极限状态对应于结构构件达到最大?#24615;?#21147;或不?#35270;?#32487;续?#24615;?#30340;变形,所以8号试件的?#24615;?#21147;虽然高于,和0号,但是8号试件不是最优试件。根据上述实验结果和分析,可知膨胀剂掺量为1020的00组试件的?#24615;?#33021;力比?#32960;?#38050;矜混凝土可提高7左右,而且变形小,因此适合于?#23548;?#24037;程2工程应用1990年以来,钢管混凝土拱桥在我国迅速发展。短短几年内,相继建成了几十座钢管混凝土拱桥,而且这种趋势方兴未艾。令国打许多在建桥梁都较接近?#20063;?#32452;试件的破坏荷载这?#31561;?#32618;,情浮疑士洪悔龙潭河大桥,是直接服务于峡工程的项重点工程,?#20204;?#20026;主跨208的中承式钢管混凝土拱桥,由主拱肋采用了钢管混凝土组合构件,具有钢管混凝土的优点,施工方便可靠性大,而且跨越过山谷,似大鹏展翅,预着峡地区的腾飞。
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