钢纤维自应力混凝土自应力的长期稳定性研究

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发布时间：2021-09-14

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钢纤维自应力混凝土自应力的长期稳定性研究
王伯昕，
(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130021；2．大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024)
摘要：基于9 a的自应力混凝土长期变形试验，分别研究了自应力混凝土在钢筋和钢纤维限制条件下自应
力值的稳定性．试验结果表明，自应力混凝土2．5 a的自应力损失仅为0．6～1．2 MPa，并且具有二次膨胀的特
性．同时根据已有理论模型，建立了自应力混凝土的自应力损失的计算公式，与实测值吻合较好．
关键词：自应力混凝土；钢纤维；自应力损失；长期变形
钢纤维自应力混凝土是一种新型的复合材料，
通过人为调整混凝土的配合比设计，使自应力水泥
水化后能够产生很大的膨胀变形，在钢筋和钢纤维
的约束下混凝土基体可以产生8～12 MPa的预压应
力．对于这种高性能材料的早期膨胀变形的稳定性，
国内外研究较多¨I3 J，但对其自应力值的长期稳定
性研究较少．笔者通过9年多的试验观测，研究了钢
纤维自应力混凝土和钢筋钢纤维自应力混凝土产生
自应力值的长期稳定性，为这种材料应用于结构设
计提供参考依据．
1 试验概况
试验配制了两种钢纤维自应力混凝土，试件共
24组，48个．考虑的影响因素包括配筋率(0．O％，
1．13％)，目标自应力等级(4级、5级)，纤维体积率
(0．0％，0．5％，1．5％，2．5％)．试件外形尺寸如图1
所示．
图1 试件外形尺寸
试件在标准条件下养护28 d，放置在室外测定
其自应力值的长期稳定性(3 285 d)．
2 自应力值长期稳定性曲线
2．1 钢筋限制条件
根据长期试验测定，9 a内自应力混凝土的膨胀
变形主要分为3个阶段，如图2所示．
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髻
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图2 配筋的自应力混凝土长期膨胀变形曲线
第1阶段(龄期0～45 d)，自应力混凝土基体
在化学能的作用下产生大量的膨胀变形，在钢筋约
束条件下可产生8．0～12．0 MPa的自应力．
第2阶段(龄期45 d～2．5 a)，自应力混凝土基
体的膨胀变形略有下降，自由条件下自应力混凝土
膨胀变形最大降幅可达9．0％，钢筋限制条件下的