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對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的一些要求:
(1)強(qiáng)度要高。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力在構(gòu)件的整個(gè)制作和使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種應(yīng)力損失。這些損失的總和有時(shí)可達(dá)到200N/mm²以上,如果所用的鋼筋強(qiáng)度不高,那么張力時(shí)所建立應(yīng)力甚至?xí)p失殆盡。
(2)與混凝土要有較好的粘結(jié)力。特別在先張法中,預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間必須有較高的粘結(jié)自錨強(qiáng)度。對(duì)一些高強(qiáng)度的光面鋼絲就要經(jīng)過“刻痕”、“壓波”或“扭結(jié)”,使它形成刻痕鋼絲、波形鋼絲及扭結(jié)鋼絲,增加粘結(jié)力。
(3)要有足夠的塑性和良好的加工性能。鋼材強(qiáng)度越高,其塑性越低。鋼筋塑性太低時(shí),特別當(dāng)處于低溫和沖擊荷載條件下,就有可能發(fā)生脆性斷裂。良好的加工性能是指焊接性能好,以及采用鐓頭錨板時(shí),鋼筋頭部鐓粗后不影響原有的力學(xué)性能等。
中國(guó)常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋有冷拉III級(jí)鋼筋、冷拉IV級(jí)鋼筋、冷扎帶肋鋼筋、熱處理鋼筋、高強(qiáng)鋼絲等。
在制管過程中,使管身混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力的鋼筋混凝土管,通稱預(yù)應(yīng)力混凝土管。它能承受較高的管內(nèi)徑向壓力。廣泛用于各種壓力式輸水管道,以及輸油、輸氣管道等。管的直徑在0.4米以下的為小口徑管,0.4~1.4米的為中口徑管,1.4米以上的為大口徑管。管的接頭分承插式與平口式兩種。承插式管屬柔性接頭,安裝方便,密封止水效果好,見圖。平口式管制作簡(jiǎn)單,但密封效果差,接頭易發(fā)生斷裂、滲漏。管的生產(chǎn)工藝有三階段和一階段之分。我國(guó)鋼筋混凝土排水管行業(yè)伴隨著國(guó)家基本建設(shè)的發(fā)展,幾十年來經(jīng)歷了從小到大,從少到多,從落后到先進(jìn)的不斷發(fā)展過程。三階段制管工藝,首先制作帶有預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的混凝土管芯,然后在管芯上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲,后在環(huán)向鋼絲外面覆加一層砂漿保護(hù)層。一階段制管工藝是將三個(gè)工序合并為一道工序。
鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管、自應(yīng)力鋼筋混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管。它們共同的特點(diǎn)是:節(jié)省鋼材,價(jià)格低廉(和金屬管材相比),防腐性能好,不會(huì)減少水管的輸水能力,能夠承受比較高的壓力,具有較好的抗?jié)B性、耐久性,能就地取材,節(jié)省鋼材。資金不足的情況下,應(yīng)用價(jià)值大些。非金屬管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、石棉水泥管、玻璃鋼管、塑料管和(鋼骨架增強(qiáng))塑料復(fù)合管幾大類。無論是在南邊仍是在北方,都證明了它在城市建設(shè)中起著十分重要的效果,無可代替。
其中混凝土管由于承壓小、管壁較厚現(xiàn)在在壓力給水方面應(yīng)用較少,其技術(shù)資料在一般手冊(cè)也有,這里就不做介紹。目前大多生產(chǎn)的鋼筋混凝土管管徑從100-1500mm規(guī)格。預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管我國(guó)80年代后期開始試制應(yīng)用,管徑可達(dá)9m,承壓達(dá)4.0MPa。但鋼筋混凝土管重量大而質(zhì)地較脆,裝卸和搬運(yùn)困難。管配件缺乏,日后維修難度大。排水管的品種不再是單一的平口管了,柔性接口的企口管、承插管以及鋼承口電管等種類齊全的產(chǎn)品均已廣泛使用于我國(guó)的城鄉(xiāng)建設(shè)的排水、排污及其它如電力電纜等工程項(xiàng)目中,技術(shù)水平更高的異型管、帶底座管、電力溝管及防腐管的使用也越來越普遍了。這些都制約了該類管道的應(yīng)用。
鋼筋混凝土輸水管外壓荷載試驗(yàn)方法
一、 GB/T11836-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了II級(jí)鋼筋混凝土輸水管外壓荷載、儀器設(shè)備和量具、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)步驟、結(jié)果計(jì)算及試驗(yàn)報(bào)告。
二、外壓荷載
采用三點(diǎn)試驗(yàn)法,通過機(jī)械壓力的傳遞,試驗(yàn)管子的抗裂荷載和破壞荷載。
三、試件一個(gè),為整根管或從管體上截取長(zhǎng)度不小于1m的圓柱體;自然養(yǎng)護(hù)的管齡期不少于28天;蒸汽養(yǎng)護(hù)的管齡期不少于14天。
四、試驗(yàn)步驟
1、檢查設(shè)備狀況,設(shè)備無故障時(shí)方可試驗(yàn);
2、將試件安置于外壓試驗(yàn)機(jī)的下支承梁上,使管的軸線與兩根硬質(zhì)木梁平行。然后將上支承梁安置于管上,使上、下支承梁與管的軸線平行;
3、開動(dòng)外壓試驗(yàn)機(jī)油泵,使壓板與上支承梁接觸,按每分鐘不大于5kN/m的加荷速度均勻加荷;
4、按裂縫荷載的加荷速度分級(jí)加荷,每級(jí)加荷量為裂縫荷載的20%,恒壓1min。逐級(jí)加荷至裂縫荷載的80%時(shí),觀察有無裂縫寬度較小或無裂縫,可繼續(xù)加荷至裂縫寬芳達(dá)到0.2mm,讀取裂縫荷載值。
5、繼續(xù)按破壞,若未破壞可繼續(xù)按破壞荷載的10%加荷至破壞荷載,恒壓3min,檢查破壞情況,如仍未破壞可繼續(xù)分級(jí)加荷至破壞。
6、管體已經(jīng)破壞不能繼續(xù)能受荷載時(shí)的荷載值為破壞荷載