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民用建筑预应力混凝土工程新技术研究

发布时间:2018-12-19 16:19

与普通钢筋混凝土结构、钢结构相比,现代预应力混凝土结构不仅具有结构性能,而且经济节能,具有广阔的应用前景。特别是对于一些重要的结构,例如核电站和大型桥梁,预应力已成为海洋平台和水库等恶劣环境中结构不可或缺的技术。以它为代表的RC和PC结构设计技术的应用是21世纪土木工程领域最具活力的研究方向之一。在预应力和实际环境温度和湿度变化以及有害物质侵蚀的共同作用下,预应力混凝土结构将表现出与普通混凝土不同的耐久性。实验研究和理论探讨可为实际工程提供指导,相关研究工作具有重要的理论和工程意义。

1预应力混凝土基础技术介绍

民用建筑预应力混凝土工程新技术研究

折叠式预应力折叠板结构是一种具有框架和组合的轻型屋顶结构,其形状主要有V形和槽形两种形状。 V形或槽形襟翼单元的两个板面或三个板面的组合可以转换,然后在长线基座上打开,用于预制生产,折叠堆垛和运输,并安装在该字段打开V形或槽形,浇水折痕,形成整体空间结构。在预应力混凝土折叠屋盖的施工中,虽然应力混凝土折叠板的施工工艺较为复杂,但具有抗裂性高,耐久性好的优点,可用于大跨度结构(跨度达30m,抗震)强度)高达9度),在一些特殊的民用建筑,如学校建筑物,已被广泛使用。

1.2预应力混凝土的碳化

碳化将导致混凝土的内部组成和组织发生变化。一方面,混凝土碳化产物碳酸钙和其他固体产物在孔隙中被堵塞,这提高了凝固混凝土的致密性和强度;另一方面,碳化使混凝土变脆。然而,通常,碳酸化对混凝土的机械性能和构件的机械性能几乎没有负面影响。混凝土碳化的最大危害是它会引起锈蚀。也就是说,当在钢棒附近发生碳化时,钢棒的钝化膜可能会不断受损。当pH降至约8.5时,力棒完全变钝,并且生锈是由充足的氧气和湿气条件引起的。最终,结构的耐久性可能是无效的。混凝土碳化是一种物理和化学过程,其中环境中的二氧化碳气体连续扩散到混凝土内部并在溶解后与水合产物中的可碳化材料反应。研究方法主要包括基于扩散理论的理论分析方法。经过相关分析,混凝土的碳化速度主要取决于二氧化碳的扩散速率和二氧化碳与水化产物在混凝土中的反应性。其中,二氧化碳气体的扩散速度通常与混凝土材料本身的致密性和二氧化碳的浓度有关;碳化反应性与混凝土中孔隙溶液的组成和水化产物的形状有关。1.3受应力混凝土的冻结,熔化和疲劳

中国北方寒冷地区冻融造成的混凝土破坏是造成结构破坏的主要原因之一。冻融循环也会对预应力混凝土的力学性能产生不利影响。此外,在寒冷地区,除了冷冻和解冻循环之外,许多预应力混凝土结构(例如道路和铁路桥梁)在使用期间经受重复载荷。疲劳载荷的重复作用将应用于预应力混凝土。防冻性能有影响。因此,有必要深入了解冻害机理,分析相关影响因素,结合预应力,考虑预应力引起的冻融损害;并注意疲劳损伤的累积,这主要是由于水泥基材硬化过程中的化学作用。由于变化和温度效应,在水泥砂浆内部和水泥砂浆和骨料的接合面上形成了许多初级微裂缝和微孔,即混凝土在成形过程中形成一些初始裂缝,即最初的伤害。这些原生微裂纹在疲劳载荷下继续膨胀并渗透并逐渐形成可见的宏观裂缝,直至发生疲劳失效。

通常从以下方面研究预应力混凝土结构的耐久性。在环境层面,预应力混凝土(PC)结构的耐久性研究类似于钢筋混凝土(RC)结构的耐久性研究,主要在结构中对环境进行分类并给出相应的作用水平。在材料结构和结构层面,预应力混凝土结构的耐久性研究不同于钢筋混凝土结构的耐久性研究。关键问题是考虑预应力。效果的影响,以及锚固系统在混凝土方面的耐久性,上述方面的研究已经足够,国内外学者已经取得了突破,预应力混凝土结构的耐久性研究相对较为较少,基本上是基于钢筋混凝土结构的耐久性设计和评价,仅在此基础上提出了一些更为苛刻的施工措施和预防措施。事实上,预应力混凝土结构的耐久性评价和设计方法与钢筋混凝土结构相同仍然存在较大差异,特别是预应力钢筋的应力腐蚀效应更为显着和离散,因此其耐久性评价和设计更加复杂。 ,它还需要大量的深入研究。

近年来,中国每年投入数万亿元用于工业,民用建筑和交通工程等大型基础设施建设。在过去的30年里,基础设施建设顺应了大投入和快速发展的趋势。它还造成了影响结构耐久性的工程问题以及危及材料资源和能源的环境问题的后果。如果建筑物缺乏耐久性,特别是预应力钢筋的腐蚀导致预应力混凝土结构过早失效,将造成巨大的经济损失和社会影响。大量的后期保护和加固成本将使结构工程师深刻意识到其结构寿命的重要性。因此,工程结构的耐久性与结构的使用寿命有关,这个问题被提升到影响人类生态环境的经济发展和社会文化可持续性的战略、。预应力混凝土结构耐久性的试验研究和理论分析工作量大,综合成本高。设计理论和方法研究是一个复杂的过程。目前的研究还处于起步阶段,以及相关的设计理论和方法。正是在妊娠和发展的过程中,如何评估现有预应力混凝土结构的耐久性。、新结构的耐久性设计是工程界迫切需要解决的迫切问题,国内外可获得的信息非常好。围绕这种结构的耐久性有许多应用基本主题。这些问题限制和影响了预应力混凝土结构的进一步发展和普及,并在给定的环境和使用要求下确定了预应力混凝土结构的耐久性。性失败状态;确定预应力混凝土结构中材料特性和结构耐久性退化的指标和参数;确定预应力混凝土结构的时变规律和其他问题是解决预应力混凝土结构耐久性的关键技术问题。

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