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我國(guó)預(yù)應(yīng)力鋼材存在問(wèn)題分析

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1.鋼材的強(qiáng)度、硬度與錨夾片之間的匹配問(wèn)題 據(jù)業(yè)內(nèi)有關(guān)專家講，錨夾片與鋼材的表面硬度大約相差HRC15較為合理，如目前使用較多的抗拉強(qiáng)度為1860—1990MPa的鋼絞線其表面硬度為HRC44—48，與之匹配的錨夾片硬度為HRC58—64。但目前有些生產(chǎn)企業(yè)提供的1860MPa級(jí)鋼絞線的實(shí)際抗拉強(qiáng)度值超過(guò)2000MPa，當(dāng)抗拉強(qiáng)度大于2000MPa時(shí)，其表面硬度為HRC52—55，因與錨夾片達(dá)不到配合而易產(chǎn)生滑絲，為此有專家提出1860MPa級(jí)的鋼絞線實(shí)際強(qiáng)度上限不能超出1950MPa。 針對(duì)上述問(wèn)題，從為用戶考慮的觀點(diǎn)出發(fā)，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)千方百計(jì)滿足使用者的要求，這是理所當(dāng)然的。但從客觀上講，要求以過(guò)小的強(qiáng)度差供貨確有困難，因?yàn)椴煌瑥S的線材原始強(qiáng)度相差較大(大約相差50—100MPa)，同一廠家、同一鋼種、同一規(guī)格、不同爐號(hào)的線材其平均原始抗拉強(qiáng)度有時(shí)相差40—60MPa，即使為同一爐號(hào)、同一規(guī)格的線材其原始抗拉強(qiáng)度有時(shí)也相差30—70MPa，這些是造成預(yù)應(yīng)力鋼材強(qiáng)度離散的主要原因。 2.直徑負(fù)偏差問(wèn)題 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力極限值為0.75fptk(fptk—預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)對(duì)應(yīng)的為鋼筋公稱直徑)。如鋼筋的實(shí)際直徑為負(fù)偏差，此時(shí)因鋼筋的實(shí)際受力面積小于公稱面積而使其承受大于計(jì)算應(yīng)力值的應(yīng)力，也就是說(shuō)負(fù)偏差鋼筋在混凝土構(gòu)件中，單位面積所承受的載荷要大于公稱尺寸下鋼筋單位面積所承受的載荷，更大于正偏差下鋼筋單位面積所承受的載荷，因此負(fù)偏差鋼筋在混凝土構(gòu)件中處于較高應(yīng)力狀態(tài)下工作，從而削弱了鋼筋對(duì)應(yīng)力松弛和應(yīng)力腐蝕的抵抗能力，降低了工程的安全性。在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A416/A416M—96中，規(guī)定鋼絞線的直徑上偏差為+0.65mm、下偏差為—0.15mm，從而可以看出實(shí)際尺寸要求的是上偏差。 3.預(yù)應(yīng)力鋼材伸長(zhǎng)率測(cè)定狀態(tài)問(wèn)題 預(yù)應(yīng)力鋼材伸長(zhǎng)率指標(biāo)的測(cè)定狀態(tài)，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)有所不同，美標(biāo)ASTM A416/416M—96預(yù)應(yīng)力混凝土用無(wú)涂層鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)和ASTMA 421—91預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定測(cè)定拉伸實(shí)驗(yàn)中，在規(guī)定標(biāo)距內(nèi)拉伸載荷下的伸長(zhǎng)率；英標(biāo)BS 5896—80預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測(cè)量鋼絲、鋼絞線力下的伸長(zhǎng)率；國(guó)標(biāo)GB/T 5223—95中規(guī)定按GB/T 228—87金屬拉伸實(shí)驗(yàn)方法中的規(guī)定測(cè)定，該規(guī)定中既有力下的總伸長(zhǎng)率的測(cè)量方法也有斷后伸長(zhǎng)率測(cè)量的方法，事實(shí)上在執(zhí)行GB/T 5223—95標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，國(guó)內(nèi)各企業(yè)幾乎全測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率；國(guó)標(biāo)GB/T 5224—95中規(guī)定測(cè)量鋼絞線破斷時(shí)的總伸長(zhǎng)率也即ASTM A416/A416M—96中規(guī)定測(cè)量的拉伸載荷下的總伸長(zhǎng)率。 目前國(guó)內(nèi)外諸多標(biāo)準(zhǔn)中BS 5896—80更為科學(xué)，盡管ASTM A416/A416M—96、ASTM A421—91和GB/T 5224—95中也規(guī)定了測(cè)量載荷下(破斷時(shí))伸長(zhǎng)率，但其畢竟含有頸縮部分的伸長(zhǎng)，而頸縮在設(shè)計(jì)中是不允許出現(xiàn)的，因此對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)講指導(dǎo)性也不是很強(qiáng)。 4.低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲施工引發(fā)的問(wèn)題 目前，在許多預(yù)應(yīng)力鋼絲使用單位施工現(xiàn)場(chǎng)，在剪切預(yù)應(yīng)力鋼絲前都加一道矯直處理工序，即將準(zhǔn)備定尺剪切的預(yù)應(yīng)力鋼絲的頭部穿入矯直器，由高速旋轉(zhuǎn)的梭子將鋼絲矯直后通過(guò)夾送輥送至定尺后被剪切，如此循環(huán)而完成鋼絲的定尺剪切工作。針對(duì)使用單位定尺剪切前矯直處理這一附加工序，對(duì)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲再進(jìn)行矯直處理前后的力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼絲的抗拉強(qiáng)度、彎曲性能和伸長(zhǎng)率變化不大，但松弛性能變化非常大。 由于增加了矯直處理工序，螺旋肋鋼絲10h松弛率與100h松弛率都將增加250%以上．1000h松弛率(推算值)將增加230%以上。 為此，解決低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲在使用現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行矯直處理這一事項(xiàng)是使用單位和生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。一方面，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)生產(chǎn)出伸直性能好的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲，以確保使用單位定尺剪切前對(duì)鋼絲伸直性的要求；另一方面，使用單位應(yīng)抓緊改造鋼絲定尺剪切設(shè)備，取消矯直工序。(圖/文www.yj-jz.cn)

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