膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形和徐变的影响

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1、铁道建筑RailwayEngineeringl38文章编号：1003．1995(2015)07—0138—04膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形和徐变的影响祁璐帆，王起才，张戎令，杨阳，张少华(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070)摘要：钢管混凝土中掺入膨胀剂可以补偿核心混凝土的收缩，防止钢管和混凝土脱粘，并且产生一定的膨胀初应力，从而改善钢管混凝土的受力性能。为了考察膨胀剂掺量对钢管混凝土轴压变形的影响，本文以膨胀剂掺量分别为0，4％，8％的钢管混凝土短柱为研究对象，对钢管混凝土在轴压下的瞬时变形和徐变进行了试验研究。结果表明：膨胀剂会改善钢管混凝土的力学性能，随着膨胀剂掺量的提高，

2、钢管混凝土在轴压下的瞬时变形和徐变相应减小。关键词：钢管混凝土膨胀剂掺量瞬时变形徐变试验研究中图分类号：TU528．59文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2015．07．39钢管混凝土是在钢管中填充混凝土而形成，属于了钢管微膨胀混凝土生长模型；王湛对比了已有的钢一混凝土组合结构的一种。它利用钢材和混凝土两普通混凝土和普通钢管混凝土的徐变结果，进行了部种材料在受力过程中相互问的组合作用，充分发挥两分钢管膨胀混凝土徐变试验，得到了钢管膨胀混凝土种材料的优点，可以使混凝土的塑性和韧性大为改善，的徐变特征；张戎令等研究了膨胀剂掺量和应力比而且可以避免或延缓钢

3、管发生局部屈曲，从而使钢管对钢管混凝土徐变性能的影响，应用扫描电镜二次成混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济效果好、施像观测和能谱分析研究了膨胀剂的作用机理。本文对工方便等优点。钢管混凝土的技术核心在于钢管不同膨胀剂掺量对钢管混凝土瞬时变形和徐变的影响对混凝土的有效套箍。为了实现这种有效套箍，通常进行试验研究，考察了钢管混凝土工作性能随膨胀剂在钢管核心混凝土中掺入明矾石类膨胀剂，这类膨胀掺量变化的规律。剂通过水化生成铝酸钙结晶(钙矾石)而致膨胀，在适l试验当的限制条件下，钙矾石晶体的生长可以填充混凝土内部的孔隙，提高混凝土内部结构的密实度，并且通过为了研究钢管混凝土的工作性能随膨胀剂掺

4、量的让核心混凝土宏观体积膨胀，补偿核心混凝土的收缩变化规律，本次试验制作了12根钢管混凝土短柱，其和在核心混凝土内部形成较小自应力，以维系钢管与中9根进行瞬时变形试验，另外3根进行轴向受压徐混凝土密切贴合并且使核心混凝土在受力初期就处于变性能测试。试件参数见表1。三向受压状态。表1试件参数在钢管混凝土方面，钟善桐提出了钢管混凝土统一理论，得到了钢管混凝土在各种受力状态下的全过程曲线，比较准确地反映了这种组合构件的组合性能；李悦等通过试验发现钢管膨胀混凝土的承载力比钢管普通混凝土的承载力有所提高；郑舟军等进行了在封闭钢筒里灌装微膨胀混凝土试验，模拟并研究了钢管混凝土桥梁钢管内混凝土的膨胀情

5、况，提出收稿日期：2015—02．16；修回日期：2015．03．25基金项目：国家自然科学基金资助项目(51268032)；长江学者和创新团队发展计划项目(IRT1139)；兰州交通大学青年科技基金资助项目(2012028)作者简介：祁璐帆(1991一)，男，甘肃和政人，硕士研究生。2015年第7期祁璐帆等：膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形和徐变的影响139试验中核心混凝土的强度等级为C55，其配合比钢管混凝土试件中使用的钢管由Q235钢材制见表2。配制混凝土所用水泥为祁连山水泥厂生产的成。混凝土中所掺膨胀剂为UEA．H型膨胀剂，其性能P．042．5水泥，其性能指标见表3。指标见表4。表2核

6、心混凝土配合比kg／m刑氧化镁总碱量／氯离子比表面积／初凝／终凝／!苎竺!!~it／％％-i~Jt／％(m／kg)minmin7d(水)21d(空气)7d28d制作钢管混凝土试件时，上下底板都采用5mm2试验结果与分析厚钢板，盛装混凝土前先将下底板焊死，完成浇筑后，振捣削平，立即封盖并焊接封闭。标养28d后，进行2．1钢管混凝土的瞬时变形瞬时变形试验和徐变加载。瞬时变形试验用500kN在不同加载等级下，测得钢管混凝土的轴向压缩的电子万能试验机加载，用百分表读取试件轴向变形。变形，再将其换算为轴向平均应变。根据每级荷载及加载方式为分级加载，每级以50kN为梯度递增，每加其相应的钢管混凝土轴

7、向平均应变，绘制荷载一变形一级荷载，停顿2～3min，以读取轴向压缩变形值。外曲线，见图2。径140mm的试件分9级加载，最高荷载为450kN。由图2(a)和图2(b)可知，对于含钢率为3．9％和外径88mm的试件分4级加载，最高荷载为200kN。6．7％的钢管混凝土试件(外径140mm)，在分级加载钢管混凝土的徐变性能测试在弹簧式三杆徐变仪上进时，膨胀剂掺量为8％的钢管混凝土试件抗压缩变形行(见图1)，钢管与混凝土同时受力，用千分