離心成型綱纖維混凝土及工程應用

張?zhí)旃?，高級工程師，河南省電力技術院A級專家、河南省電力勘測設計院線路室主任兼項目經理。兼任中國機電工程學會送電專委會結構學組委員、河南機電工程學會電業(yè)土建專委會委員等職。長期從事高壓輸電線路設計工作，先后完成了交/直流架空線路、河南省第一條500kV緊湊型線路、電纜隧道、光纜通信、國網2000年示范送電線路工程、國網典型設計、國外線路設計等百項線路工程設計。負責完成8項科研項目，參編電力行業(yè)標準1部，獲全國優(yōu)秀工程勘察設計銀質獎1項，省部級優(yōu)秀工程設計一等獎2項、二等獎2項、三等獎1項，轉角塔優(yōu)化Qc小組獲全國工程建設優(yōu)秀質量管理小組。

序

前言

第1章　緒論

1.1　離心成型混凝土的發(fā)展狀況

1.1.1　電桿

1.1.2　輸水管（涵）

1.1.3　管樁

1.2　離心成型混凝土制品的工程應用問題

1.2.1　離心成型工藝對混凝土組織結構的影響

1.2.2　離心成型混凝土制品的縱向裂縫

1.2.3　離心成型混凝土制品的耐久性

1.3　離心成型混凝土制品質量的改善途徑

1.3.1　改進離心成型混凝土制品的設計方法，從制品受力性能上降低出現(xiàn)裂縫的幾率

1.3.2　嚴格控制原材料質量和混凝土配制，研究合理的離心成型與養(yǎng)護工藝

1.3.3　研究新型的纖維混凝土材料離心成型技術，從材性本質上克服離心成型產生的不利影響

參考文獻

第2章　離心成型鋼纖維混凝土增強機理

2.1　概述

2.2　鋼纖維混凝土混合料顆粒離心運動的基本假定

2.3　鋼纖維混凝土混合料顆粒的理論沉降速度

2.3.1　固體顆粒沿圓周方向轉動分析

2.3.2　固體顆粒沿徑向沉降運動分析

2.3.3　固體顆粒沿徑向沉降時間分析

2.4　鋼纖維在混凝土混合料中的離心運動理論分析

2.4.1　鋼纖維分布方向理論模型

2.4.2　鋼纖維在離心成型混凝土中的沉降速度分析

2.4.3　鋼纖維與固體顆粒沉降速度對比

2.4.4　鋼纖維在混凝土中的受力分析

2.4.5　鋼纖維在混凝土混合料中的分布方向分析

2.5　鋼纖維在混凝土混合料中分布規(guī)律試驗研究.

2.5.1　鋼纖維分布規(guī)律主要參數(shù)的確定及其意義

2.5.2　初次試驗成果

2.5.3　第二次試驗成果

2.5.4　試驗研究結論

參考文獻

第3章　離心成型鋼纖維混凝土的力學性能

3.1　概述

3.2　彎曲抗拉性能

3.2.1　側壓試驗方法

3.2.2　初次試驗結果分析

3.2.3　第二次試驗結果分析

3.2.4　彎曲抗拉強度計算公式

3.3　劈裂抗拉性能

3.3.1　初次試驗結果分析

3.3.2　第二次試驗結果分析

3.3.3　劈裂抗拉強度計算公式

3.4　軸心抗壓性能

3.4.1　初次試驗結果分析

3.4.2　第二次試驗結果分析

參考文獻

第4章　離心成型鋼纖維混凝土的耐久性能

4.1　概述

4.2　無應力狀態(tài)下耐硫酸和硫酸鹽腐蝕性能

4.2.1　試驗概況

4.2.2　耐硫酸腐蝕試驗結果分析

4.2.3　耐硫酸鹽腐蝕試驗結果分析

4.2.4　試件浸泡6個月后的劈裂強度

4.2.5　研究結論

4.3　應力狀態(tài)下耐硫酸腐蝕性能

4.3.1　試驗概況

4.3.2　試驗結果分析

4.3.3　應力狀態(tài)下中性化深度預測數(shù)學模型

4.3.4　應力狀態(tài)下硫酸根離子含量預測數(shù)學模型

4.3.5　研究結論

4.4　抗凍性能

4.4.1　試驗概況

4.4.2　試驗結果分析

4.4.3　研究結論

參考文獻

第5章　離心成型鋼纖維混凝土電桿的生產工藝與質量檢驗

5.1　概述

5.2　組成材料及其性能

5.2.1　鋼筋

5.2.2　混凝土

5.2.3　鋼纖維

5.3　鋼筋骨架的制作與成型

5.3.1　鋼筋的基本加工

5.3.2　鋼筋骨架的制作與成型及質量要求

5.4　電桿的預應力技術

5.4.1　鋼圈的制作

5.4.2　預應力筋的鐓頭

5.4.3　預應力筋的張拉

5.4.4　預應力筋的錨固與放張

5.5　電桿的離心成型工藝

5.5.1　托輪式離心成型方法

5.5.2　離心成型工藝的效果

5.5.3　離心成型工藝制度

5.5.4　鋼纖維混凝土電桿離心成型工藝特殊要求

5.6　電桿的常壓蒸養(yǎng)工藝

5.6.1　常壓蒸養(yǎng)方式

5.6.2　常壓蒸養(yǎng)工藝制度

5.7　電桿成品檢驗與質量控制

參考文獻

第6章　鋼筋鋼纖維混凝土電桿試驗研究與設計方法

6.1　概述

6.2　鋼筋鋼纖維混凝土等徑桿的受力性能試驗研究

6.2.1　試驗概況

6.2.2　跨中區(qū)段正截面受力性能

6.2.3　抗裂度

6.2.4　純彎段裂縫的分布形態(tài)與裂縫寬度

6.2.5　變形

6.2.6　正截面的破壞情況

6.2.7　斜截面受力性能

6.3　鋼筋鋼纖維混凝土錐形桿的受力性能試驗研究

6.3.1　試驗概況

6.3.2　截面變形特征

6.3.3　抗裂度

6.3.4　裂縫的分布形態(tài)與裂縫寬度

6.3.5　變形性能

6.3.6　破壞情況

6.4　鋼筋鋼纖維混凝土電桿的承載力計算方法

6.5　鋼筋鋼纖維混凝土電桿的正常使用極限狀態(tài)驗算方法

6.5.1　抗裂度驗算

6.5.2　裂縫寬度驗算

6.5.3　撓度驗算

參考文獻

第7章　預應力鋼纖維混凝土電桿試驗研究與設計方法

7.1　概述

7.2　單循環(huán)荷載作用下預應力鋼纖維混凝土電桿受力性能試驗研究

7.2.1　試驗概況

7.2.2　測試成果分析

7.3　反復加卸載作用下預應力鋼纖維混凝土電桿的受力性能試驗研究

7.3.1　試驗概況

7.3.2　測試成果分析

7.4　預應力鋼纖維混凝土電桿的承載力計算方法

7.5　預應力鋼纖維混凝土電桿的正常使用極限狀態(tài)驗算方法

7.5.1　抗裂度驗算

7.5.2　裂縫寬度驗算

7.5.3　變形驗算

參考文獻

第8章　大型無拉線單叉梁門型預應力鋼纖維混凝土桿塔設計與試驗研究

8.1　概述

8.2　漯河—淮陽220kV線路工程桿塔的結構設計

8.2.1　呼稱高與設計檔距的確定

8.2.2　結構設計與構造

8.2.3　桿塔基礎的設計

8.3　桿塔受力性能的實驗室內試驗研究

8.3.1　試驗設計

8.3.2　安裝工況受力性能

8.3.3　大風工況桿身的受力性能

8.3.4　大風工況叉梁的受力性能

8.3.5　大風工況地線支架、橫擔的受力性能

8.3.6　斷線工況地線支架、邊橫擔的受力性能

8.3.7　斷線工況單根電桿的受力性能

8.3.8　雙桿對拉試驗與單桿試驗的比較

8.4　桿塔受力性能的室外立式試驗研究

8.4.1　試驗概況

8.4.2　試驗荷載組合

8.4.3　桿塔結構變形分析

8.4.4　桿身試驗結果分析

8.4.5　鋼結構試驗結果分析

8.5　桿塔試驗與設計計算結果對比分析

8.5.1　立式與臥式試驗結果對比分析

8.5.2　桿身試驗與設計計算結果的對比分析

參考文獻

第9章　大型無拉線單叉梁門型預應力鋼纖維混凝土桿塔的工程應用

9.1　概述

9.2　桿塔的組立施工方法

9.2.1　施工前的準備工作

9.2.2　單桿吊裝組立施工

9.2.3　人字型抱桿整體起立施工

9.2.4　桿塔施工質量要求

9.3　工程技術經濟效益評價

9.3.1　使用條件對比

9.3.2　單基比較

9.3.3　工程應用比較

9.3.4　比較結論

參考文獻

叢 書 名：出 版 社：科學出版社 版　次：1 頁　數(shù)：193 裝　幀：精裝 開　本：16開 所屬分類：圖書 > 建筑 > 建筑材料

《離心成型鋼纖維混凝土及工程應用》可供送變電線路工程以及管樁、管柱、管涵等離心成型混凝土制品設計和生產的技術人員及從事纖維混凝土研究的科技人員參考。離心成型鋼纖維混凝土是作者將鋼纖維混凝土應用于離心成型混凝土制品領域獲得的一種新型材料品種。全書共分9章，內容包括離心成型鋼纖維混凝土的增強機理、力學性能和耐久性能，鋼纖維混凝土電桿的離心成型工藝及成品檢驗和質量控制，離心成型鋼筋鋼纖維混凝土、預應力鋼纖維混凝土電桿的受力性能與設計方法，大型無拉線單叉梁門型預應力鋼纖維混凝土桿塔的設計、受力性能試驗及工程應用等。

經過半個多世紀的研究和工程實踐，離心成型混凝土技術已廣泛應用于電桿、輸水管（涵）、管樁等工程領域，但由于受到原材料、混凝土配合比、離心成型工藝、養(yǎng)護工藝、使用環(huán)境與荷載變化等因素影響，目前仍存在一些難以克服的問題。本書作者及其合作者從提高材料性能的角度，探討將鋼纖維混凝土應用于離心成型混凝土制品領域，取得了系列研究成果，主要包括以下幾個方面：

在國內外首次研究了離心成型鋼纖維混凝土的增強機理，提出了離心成型混凝土中粗細骨料與鋼纖維在水泥漿中發(fā)生離心沉降的運動規(guī)律理論分析模型和沉降速度表達式，并結合試驗證明了在混凝土拌合物中呈三維亂向分布的鋼纖維，經過混凝土離心成型后轉變?yōu)檠仉x心軸為中心的圓筒面二維分布的運動規(guī)律和受力機理。這一發(fā)現(xiàn)揭示了鋼纖維在離心成型混凝土中分布的特點，表明離心成型鋼纖維混凝土與一般澆注成型鋼纖維混凝土具有不同的增強效果。2100433B

以玻璃鋼管內側纏繞為例，說明離心成型的原理。

玻璃鋼管的內側纏繞是借助離心力的作用，將玻璃纖維粗紗均勻地鋪設在高速旋轉的筒形戎型摸的內壁上，然后再借離心力的作用，將樹脂均勻分布到玻璃纖維層中，經加熱固化得到玻璃鋼管道。

共生產過程是：首先將成型模具加熱到所要求的溫度，然后推一根纏有玻璃纖維粗紗的滾簡，成型模具逆玻璃纖維紗卷繞方向高速旋轉。此時，由于離心的作用，玻璃纖維粗紗將高速均勻地鋪設到筒形成型模具的內表面。然后，粗紗滾筒翻轉180°，流出樹脂，借助離心作用充分浸漬已纏到內表面的玻璃纖維紗，經加熱固化脫去成型模具，就得到了離心成型內側纏繞的玻璃鋼管道。其工作原理如圖《離心成型原理》所示。