提高混凝土结构耐久性的几点措施预应力结构的裂缝控制课件

提高混凝土结构耐久性的几点措施

1.预应力结构的裂缝控制(1)改善混凝土材料的性能选用干缩较小的水泥品种，合理调整混凝土的配合比，采用低水灰比，降低砂率，采用中粗砂，参合适量的外加剂，如高效减水剂，减低收缩剂，膨胀剂等。(2)加强混凝土浇捣的控制和加强混凝土的养护在振捣过程中既要确保混凝土的密实，又要避免过度振捣。加强喷水保湿养护，大面积混凝土暴露部位要覆盖上草袋，对于一些重要的构件可以在其表面，喷盖一层防水薄膜。(3)结构设计时，应减少收缩和温度变形的影响以及加大抵抗变形的能力。适当加强梁的腰部钢筋量以及增加板面钢筋，以分散裂缝的作用和控制裂缝的发展，必要时设置后浇带，分片间隔施工。(4)加强预应力混凝土构件的底模支撑做好支撑的地基土处理，以减小基础的沉降量，支撑与其他非预应力构件支撑的联系，在拆除侧模时要d"b从事，防止预应力构件底模支撑松动，禁止使用木支撑。2.提高混凝土的保护质量(1)设计时适当加厚保护层厚度要防止钢筋锈蚀，设计时可根据规范要求，适当加厚混凝土保护层厚度(保护层不宜太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度)。(2)在混凝土表面制备防护涂层在混凝土表面制备表面防护涂层是防止混凝土腐蚀的有效方法，一般在混凝土完全养护完毕或对旧混凝土结构的疏松空隙进行表面预处理后再进行，形成一层抗渗和耐久的防腐隔离层，能有效阻止腐蚀介质在混凝土使用过程中侵入，成为阻止腐蚀介质进入混凝土的一道防线，同时也起到美化环境的作用。混凝土表面涂层按作用机理分为封闭型和隔离型两大类，工程应用时往往将封闭和隔离作用联合起来使用，以加强防护效果。混凝土表面涂层已越来越受到重视并在世界各国获得普遍使用，除了有大量应用实例和较长应用历史外，又以法规形式制定很多标准，对混凝土所处腐蚀环境分类，涂层设计，施工工艺，涂层性能检测，甚至涂层使用寿命等都进行严格的规定。防止预应力筋应力腐蚀断裂(1)减少腐蚀方面采取措施。首先，要选用质量好的预应力钢筋材料，尽量避免预应力筋中含有对应力腐蚀敏感的金属材料。(2)设计时金属设备结构时要力求合理，尽量减小应力集中和避免积存腐蚀介质；减少介质的腐蚀性，在介质中添加缓蚀剂，采用保护层和阴极保护可以防止或抑制金属的应力腐蚀。预应力损失预应力结构中预应力筋的拉应力是一个不断变化的值。在预应力结构的施工及使用过程中，由于张拉工艺、材料特性以及环境条件的影响等原因，预应力筋中的拉应力是不断降低的。这种预应力筋应力的降低，即为预应力损失。满足设计需要的预应力筋中的拉应力，应是张拉控制应力扣除预应力损失后的有效预应力。因此，一方面需要预先确定预应力筋张拉时的初始应力(一般称为张拉控制应力)，另一方而要准确估算预应力损失值。1.锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1

当为直线型预应力钢筋时式中a——张拉端锚具变形和钢筋回缩值；

l——张拉端至锚固端之间的距离。减少此项损失的措施有：①选择变形小或预应力钢筋内缩小的锚具，尽量减少垫板数；②对先张法构件，选择长台座。2.预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失σl2式中k——考虑孔道局部偏差对摩擦影响的系数：

x——张拉端至计算截面的孔道长度，可近似取该孔道在纵轴上的投影长度，

μ——预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数，

θ——从张拉端至计算截面曲线型孔道部分切线的夹角当减少该项损失，可采取以下措施

①对较长的构件可在两端进行张拉；②采用超张拉，张拉程序可采用：

当第一次张拉至1.1σcon时，预应力钢筋应力沿EHD分布，当张拉应力降至0.85σcon，由于钢筋回缩受到孔道反向摩擦力的影响，预应力沿FGHD分布，当再张拉至σcon时，钢筋应力沿CFGHD分布，可见，超张拉钢筋中的应力比一次张拉至σcon的应力分布均匀，预应力损失要小一些。

3.混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失σl3

为了缩短先张法构件的生产周期，混凝土常采用蒸汽养护办法。升温时，新浇的混凝土尚未结硬，预应力筋与台座之间的温差△t使钢筋受热自由伸长，但两端的台座是固定不动的，即距离保持不变，于是钢筋就松了，钢筋的应力降低；降温时，预应力钢筋与混凝土已黏结成整体，加上两者的温度线膨胀系数相近，二者能够同步回缩，放松钢筋时因温度上升钢筋伸长的部分已不能回缩，因而产生了温差损失。仅先张法构件有该项损失。

σl3=2△t（N/mm2）7.3预应力损失对应措施①采用二次升温养护。先在常温下养护至混凝土强度等级达到C7.5～C10，再逐渐升温至规定的养护温度，这时可认为钢筋与混凝土已结成整体，能够一起胀缩而不引起预应力损失;②在钢模上张拉预应力钢筋。由于钢模和构件一起加热养护，升温时两者温度相同，可不考虑此项损失。4钢筋应力松弛引起的预应力损失σl4钢筋的应力松弛是指钢筋在高应力作用下及钢筋长度不变条件下，其应力随时间增长而降低的现象。钢筋应力松弛有以下特点：①应力松弛与时间有关，开始快，以后慢；②应力松弛与钢材品种有关。冷拉钢筋、热处理钢筋的应力松弛损失比碳素钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线要小；③张拉控制应力σcon高，应力松弛大。

采用超张拉可使应力松弛损失有所降低。超张拉程序为:

因为在较高应力下持荷两分钟所产生的松弛损失与在较低应力下经过较长时间才能完成的松弛损失大体相当，所以经过超张拉后再