模網(wǎng)-鋼管濾水混凝土研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)將鋼和混凝土的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，由于具有良好的強(qiáng)度和延性、抗震性能良好、施工快速等優(yōu)點(diǎn)，因而在橋梁、高層建筑得以廣泛應(yīng)用。 但是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在著以下缺點(diǎn)：在鋼管混凝土施工過(guò)程中，存在大量的能源、資源浪費(fèi)和環(huán)境污染現(xiàn)象：需要額外防火、防銹，維護(hù)費(fèi)用高：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接不便：由于脫粘，使鋼管對(duì)混凝土的緊箍作用不能夠充分發(fā)揮。 因而，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)有賴進(jìn)一步完善和發(fā)展。 本文旨在利用材料過(guò)程工程學(xué)原

2、理，解決上述問(wèn)題。通過(guò)對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程及其諸要素的優(yōu)化組合，改變施工過(guò)程的資源流、能源流，提高鋼管混凝土的工作性能，滿足節(jié)省資源、能源、保護(hù)環(huán)境和符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。 通過(guò)將電滲技術(shù)引入到混凝土施工過(guò)程，成功解決了混凝土大水灰比施工、小水灰比固化的矛盾：由于不添加任何化學(xué)外加劑，因而解決了由化學(xué)外加劑引起的浪費(fèi)能源、資源、污染環(huán)境的問(wèn)題。通過(guò)大量添加工業(yè)廢棄物粉煤灰，實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。 本文實(shí)驗(yàn)分析了水化時(shí)

3、間、電流強(qiáng)度、水灰比、粉煤灰摻量等因素對(duì)電滲濾水的影響，推導(dǎo)了電滲濾水量與濾水時(shí)間的關(guān)系公式，給出了可用于實(shí)際工程的電滲濾水混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)表明電滲技術(shù)可以顯著提高濾水混凝土的濾水速度，明顯提高混凝土的強(qiáng)度，并有很好的經(jīng)濟(jì)性。 本文實(shí)驗(yàn)研究了一種新型的鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)—模網(wǎng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。模網(wǎng)鋼管混凝土將模網(wǎng)混凝土和鋼管混凝土的優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，又具有二者不具備的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)模網(wǎng)鋼管混凝土組合柱在軸心壓力作用下的

4、力學(xué)性能進(jìn)行了研究分析。實(shí)驗(yàn)證明模網(wǎng)鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)具有卓越的工作性能、良好的強(qiáng)度和變形能力。 由于模網(wǎng)的約束作用，模網(wǎng)鋼管混凝土組合柱不出現(xiàn)一般鋼管混凝土組合柱過(guò)早出現(xiàn)保護(hù)層混凝土大面積剝落、脫離、崩潰導(dǎo)致承載力急劇下降的現(xiàn)象。組合柱達(dá)到極限承載力后，由于保護(hù)層混凝土退出工作后核心鋼管混凝土承擔(dān)了大部分的軸向壓力，組合柱整體承載力下降平緩，表現(xiàn)出良好的延性。 普通混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生收縮，造成鋼管和核心混凝土脫粘，

5、使鋼管的約束作用降低。本文通過(guò)大劑量添加MgO膨脹劑，利用MgO膨脹產(chǎn)生的自應(yīng)力成功解決了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在的脫粘問(wèn)題，并能充分發(fā)揮鋼管對(duì)混凝土的緊箍作用，提高鋼管混凝土的強(qiáng)度。由于MgO具有延遲膨脹的特性，因而能夠保證膨脹變形以及自應(yīng)力長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，確保自應(yīng)力鋼管混凝土承載力長(zhǎng)期穩(wěn)定。 實(shí)驗(yàn)研究了添加MgO膨脹劑自應(yīng)力鋼管混凝土短柱軸壓下的力學(xué)性能。研究分析了初始自應(yīng)力對(duì)其強(qiáng)度和變形能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明由于鋼管約束膨脹