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无粘结是指预应力钢绞线施加预应力后,预应力钢绞线与其在混凝土构件中的预留孔道之间没有粘结力,可以滑动,预应力全部由两端的锚具传递。
钢绞线是由多根钢丝绞合构成的钢铁制品,碳钢表面可以根据需要增加镀锌层、锌铝合金层、包铝层(aluminum clad)、镀铜层、涂环氧树脂(epoxy coated)等。
较常用的钢绞线为镀锌钢绞线和预应力钢绞线,常用预应力钢绞线直径在9.53mm-17.8mm范围,有少量更粗直径的钢绞线。每根预应力钢绞线中的钢丝一般为7根,也有2根、3根及19根,钢丝上可以有金属或非金属的防腐层。涂防腐油脂或石蜡后包HDPE的称为无粘结预应力钢绞线(unbonded steel strand)。
无粘结预应力的特点:
(1)构造简单、自重轻。不需要预留预应力筋孔道,适合构造复杂、曲线布筋的构件,构件尺寸减小、自重减轻。
(2)施工简便、设备要求低。*预留管道、穿灌浆等复杂工序,在中小跨度桥梁制造中代替先张法可省去张拉支架,简化了施工工艺,加快了施工进度。
(3)预应力损失小、可补拉。预应力筋与外护套间设防腐油脂层,张拉摩擦损失小,使用期预应力筋可补张拉。
(4)抗腐蚀能力强。涂有防腐油脂、外包PE护套的无粘结预应力筋,具有双重防腐能力。可以避免因压浆不密实而可能发生预应力筋锈蚀等危险。
(5)使用性能良好。采用无粘结预应力筋和普通钢筋混合配筋,可以在满足极限承载能力的同时避免出现集中裂缝,使之具有有粘结部分预应力混凝土相似的力学性能。
(6)抗疲劳性能好。无粘结预应力筋与混凝土纵向可相对滑移,使用阶段应力幅度小,无疲劳问题。
(7)抗震性能好。当地震荷载引起大幅度位移时,可滑移的无粘结预应力筋一般始终处于受拉状态,应力变化幅度较小并保持在弹性工作阶段,而普通钢筋则使结构能量消散得到保证。
无粘结预应力筋对锚具安全可靠性、耐久性的要求较高;由于无粘结预应力筋与混凝土纵向可相对滑移,预应力筋的抗拉能力不能充分发挥,并需配置一定的体内有粘结筋以限制混凝土的裂缝。