应力松弛是钢材受到一定的张拉力后,在长度保持不变的条件下,钢材的应力随时间的增长而降低的现象,其降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。下图根据碳素钢丝和热处理钢筋的试验数据,绘出其松弛率与时间、钢种、温度的关系:
⑴松弛率与时间的关系:应力松弛初期发展较快,以后逐渐减慢。钢丝应力松弛损失率与时间t有较好的对数线性关系。
⑵松弛率与钢种的关系:钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。
⑶松弛率与初应力的关系:初应力大,松弛损失也大。当σi>0.7σb时,松弛损失率明显增大。
⑷松弛率与温度的关系:随着温度的升高,松弛损失率急剧增加。根据国外试验资料,400C时1000h松弛损失率约为200C时的1.5倍。
3、减少应力松弛损失的措施
⑴采取超张拉程序;
⑵采用低松弛钢绞线或钢丝,其松弛损失可减少70~80%。
常见预应力钢筋种类
一、预应力钢丝
1、螺旋肋钢丝
螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为4~9mm,标准抗拉强度1570~1770N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力,可用于先张法构件。
钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合,并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好,施工方便,具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。
热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点,直径为6~10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷,开盘后自行伸直,每盘长度为l00~120m。热处理钢筋的螺纹外形,有带纵肋和无纵肋两种。
精轧螺纹钢筋
精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。钢筋的接长用连接螺纹套筒,端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32,其屈服点为750MPa和900MPa两种。
B、混凝土浇注必须连续进行,而且尽快完成,尽量压缩浇筑时间。禁止混凝土直接冲击模板和钢筋骨架,倾落高度大于2m时要辅助下落。在混凝土浇筑过程中,派专人全过程检查支架的支撑、加固情况,逐个卡扣敲击检查,松、脱处及时处理。
混凝土浇筑过程中,随时对混凝土进行振捣使其均匀密实。振捣时间要掌握适当,每一振点的振捣延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落、不出气泡、表面呈现浮浆为度,防止漏振过振。振捣棒的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内部深度宜为50~100mm,与侧模应保持50~100mm的距离。
纵向预应力张拉:纵向预应力下料长度需考虑两端张拉的千斤顶长度和工具锚后的余留长度等,每根钢绞线两端进行编束,张拉用千斤顶、压力表、电动油泵在使用前均进行配套检验;
2、张拉流程:0→0.2σk→分级张拉至σk→持荷5分钟→σk(锚固);
3、张拉采用张拉力和伸长量双控,以张拉力为主,伸长量作为校核,误差应控制在±5%内。
梁体封锚及孔道压浆:预应力张拉完成后24小时内完成压浆,特殊情况不得超过48小时,确保孔道中的预应力筋在灌浆前无锈迹。