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1、第23卷第2期徐州工程学院学报2008年2月Vol.23No.2JournalofXuzhouInstituteofTechnologyFEB12008无粘结预应力筋的防护与修复杨晓燕,冯瑞,袁迎曙(中国矿业大学建筑工程学院,江苏徐州221008)摘要:无粘结预应力混凝土结构的耐久性问题是无粘结预应力结构使用的关键问题,但是目前对无粘结预应力筋的防腐蚀研究还不完善,有待于深入和发展.文章介绍了国内外无粘结预应力混凝土结构的发展概况,指出结构使用环境引起的耐久性问题,分析了无粘结预应力筋腐蚀对钢绞线力学性能及结构性能的影响,提出无粘结预应力结构工程的防护与修复的方法与策略,最后指出
2、了无粘结预应力混凝土结构存在的问题及今后的研究方向.关键词:无粘结预应力筋;锈蚀;耐久性中图分类号:TU378文献标志码:A文章编号:167320704(2008)0220019205无粘结预应力技术是20世纪50年代兴起的一种新的后张预应力工艺,为预应力混凝土的应用开辟了新的领域.由于其结构性能良好、施工方便、经济合理,因而在某些结构和构件中已逐渐取代了灌浆的后张预应力工艺.无粘结预应力筋是指由单根或多根高强钢丝、钢绞线或高强粗钢筋组成,沿全长涂刷润滑防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹,允许对周围混凝土发生纵向相对滑动的的后张预应力筋.施工时,无粘结预应力筋与普通钢筋一样,按设计
3、要求直接铺放入模板内,然后浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度后,再进行张拉、锚固及封堵端部.1国内外无粘结预应力混凝土结构的发展概况无粘结预应力技术始于德国,20世纪50～60年代兴起于美国,并在70年代形成大规模发展趋势.开始,美国采用无粘结预应力板代替钢筋混凝土升板,克服了提升过程中由于不完全同步而引起过大裂缝的缺点,接着采用无粘结预应力混凝土双向平板代替普通钢筋混凝土双向平板,解决了大柱网双向平板的挠度问题.[1]有关资料表明,在1965年～1989年间,美国共消耗100万吨后张预应力筋,其中无粘结预应力筋占273%,至1997年已有1亿m以上的高层建筑采用了无粘结预应力混凝
4、土.此外,无粘结预应力混凝土技术在加拿大、英国、德国、瑞士、澳大利亚、日本、泰国、新加坡等国家也得到大量的应用.近年来,国内外对无粘结预应力技术的研究十分重视,从理论和实践中都证明了无粘结预应力混凝土不仅可应用于高层、超高层、大跨度房屋建筑,也可用于桥梁工程.无粘结预应力筋从作为小跨度板梁的体内力筋,逐渐推广到板梁桥.无粘结预应力混凝土楼板于1982年从美国开始迅速在全世界推广.我国对无粘结预应力的研究始于70年代,并在近十几年来发展较快.1980年北京市建筑工程研究所研制成有防腐涂层及外包装层的无粘结预应力筋的挤塑成型工艺,随后在各大城市的高层建筑中得到大量采用.1994年,行
5、业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ92-2004)正式发布,推动了我国无粘结预收稿日期:2007212220基金项目:国家自然科学基金资助项目(50538087,50478100)作者简介:杨晓燕(19852),女,山东巨野人,主要从事混凝土结构耐久性研究.通讯作者:袁迎曙(19452),男,上海人,教授,博士生导师,主要从事混凝土结构耐久性研究.·19·©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net徐州工程学院学报2008年第
6、2期应力技术的发展.目前,北京、大连、南京、福州和天津等地均有专业工厂生产和供应无粘结预应力筋,在我国已建成大量无粘结预应力筋的大开间、大柱网和大跨度的现代建筑,在许多工业与民用建筑中也已应用无粘结预应力混[2]凝土结构.在桥梁方面,据不完全统计,至2002年,我国已建成和在建的无粘结预应力混凝土桥梁达30多座,累计折算成10m宽的桥梁总长度已达4000m之多.由于无粘结预应力混凝土桥梁的结构性能好、造价相对较低、工期短,具有较好的经济效益和社会效益,因而随着研究的深入和工程实践的增多,可以预见,无粘结预应力混凝土技术在桥梁结构中的应用会有更广阔的前景.2无粘结预应力混凝土结构的
7、耐久性无粘结预应力混凝土结构的耐久性问题是无粘结预应力结构使用的关键问题.这是因为无粘结预应力筋与有粘结预应力筋不一样,一旦预应力筋受腐蚀,整个结构的安全性将受到很大威胁.在非预应力混凝土结构中,钢筋锈蚀,最后导致混凝土保护层的开裂、剥落等外在现象,结构尚有较大的承载能力,表现出较明显的预示性.而在无粘结预应力混凝土结构中,钢绞线内若干根钢丝的锈蚀,会对钢绞线断裂带来决定性影响;而且钢绞线始终处于高应力状态,对应力腐蚀比较敏感,自腐蚀开始至失效过程很短,破坏时钢筋的应力远低于其极
