预应力结构中使用的混凝土,按规范的规定:混凝土强度等级不宜低于C30;当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于 C40。对于混凝土中所用水泥宜采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。骨料中粗骨料要选用质地坚硬的碎石,其最大粒径不应超过40mm,宜在25mm左右,含泥量应小于1%。细骨料要采用中粗砂,其含泥量必须控制在3%以下。含泥量大的砂,应清洗干净,使含泥量下降至3%以下,以免影响高效减水剂的效果。
预应力混凝土结构中采用高强混凝土,是因为预应力混凝土中所用的预应力钢筋,其强度比普通钢筋混凝土中所用的钢筋高出好多,所以混凝土的强度也要相应提高,以使钢筋与混凝土的强度有相适应的比例,共同承受外力。混凝土强度高还可减小构件的截面,减轻自重,节约材料用量。高强混凝土还可以提高钢筋与混凝土之间的黏结力,对有黏结预应力十分有利。
细节二 预应力筋
1.预应力混凝土用钢丝
预应力混凝土用钢丝,按交货状态分为冷拉钢丝及消除应力钢丝;按外形分为光面钢丝、刻痕钢丝、螺旋肋钢丝;按松弛性能分为工级松弛钢丝和Ⅱ级松弛钢丝。预应力混凝土用钢丝公称直径为 3.0~9.0mm。
冷拉钢丝的力学性能及工艺性能见表6—1。

消除应力钢丝的力学性能及工艺性能见表6—2。
刻痕钢丝的力学性能及工艺性能见表6—3。

2.预应力钢绞线
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预应力钢绞线一般是用多根冷拉钢丝在绞线机上进行螺旋形绞合,并经回火处理而成。按其构成丝不同,可分为1×2、1×3、1×7三种。其中1×7钢绞线是中心一根,外围为六根丝绞成,工程中应用得最多。1×2和1×3多应用于构件先张法施工中。钢绞线的捻向有左捻和右捻两种,国标规定为左捻。钢绞线的捻距为钢绞线公称直径的12~16倍。钢绞线的整根破断力大、柔性好、施工方便,故其具有广阔的发展前景。预应力钢绞线的外形可见图6—5,力学性能见表 6~4。钢绞线的强度有1570N/mm2、1670N/mm2、1860N/mm2三种,后者是需用量较大的高强度钢绞线。

3.预应力钢筋
用于预应力混凝土的钢筋,根据目前使用的有混凝土强度等级小于或等于C40的相应的钢筋;还有混凝土强度等级大于或等于C50的高强混凝土相应的钢筋。
(1)冷拉HRB335级、HRB400级、RRB400级钢筋 通过提高其屈服强度,作为预应力的配筋。
(2)冷轧带肋钢筋 优点是与混凝土的握裹力(即黏结力)高。其强度目前分为LL550,LL650,LL800三个等级。其中LL650和LL800宜用于预应力混凝土构件。强度低于1000N/mm2的钢筋的力学性能可参见表6—5。

(3)热处理钢筋 是由普通热轧中碳低合金钢筋经淬火和回火的调质热处理或轧后控制冷却方法制成的。优点是强度高(可达1470N/mm2),成本相对低,但其匀质性差。
(4)精轧螺纹钢筋 是用热轧方法,通过加合金元素,改进轧制方法来达到高强度的。轧制时在整根钢筋表面上轧出不带纵肋的螺纹外形而成型的。具有连接简单、锚固可靠、施工方便的优点。强度高的可达 1080N/mm2。
4.预应力筋监理验收
预应力筋常用的品种和相应的现行国家标准有《预应力混凝土用钢丝》(GB/T 5223)、《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224)、《预应力混凝土用热处理钢筋》(GB/T 4463)。
(1)预应力筋进场时,应具备产品合格证、出厂检验报告,使用前应做进场复验,按现行国家标准规定,按批次抽取试件做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。
(2)预应力筋使用前应进行外观检查。
(3)无黏结预应力筋的涂包质量应符合无黏结预应力钢绞线标准的规定。进场时应具备产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。涂包质量的检验是按每60t 为一批,每批抽取一组试件,检查涂包层油脂用量。
(4)无黏结预应力筋护套,有严重破损的不得使用,有轻微破损的应外包防水塑料胶带修补好。当有工程经验,并经观察认为质量有保证时,可不做油脂用量和护套厚度的进场复验。
(5)预应力钢材进场验收应遵守以下规定。
①碳素钢丝应按批验收,每批应由同一钢号、同一直径、同一抗拉强度和同一交货状态的钢丝组成。每捆钢丝上都应挂标牌并附出厂合格证书。
②外观检查应逐盘进行,要求钢丝表面不得有裂纹、小刺、劈裂、机械损伤、氧化铁皮、油迹等,但表面上允许有浮锈和回火色。
③钢丝直径的检查,应按进场量的10%抽取,但不得少于六盘。
④钢丝外观检查合格后,从每批中任意选取批量的10%(但不少于六盘)的钢丝,从每盘钢丝的两端各截取一个试件,一个做拉力试验,一个做反复弯曲试验。如有某一项试验结果不符合国家标准,则该盘钢丝为不合格品,并从同一批中未经取样试验的钢丝盘中再取双倍数量的试件进行复试,如仍有一个指标不合格,则该批钢丝为不合格品,严禁使用。如果进行全数检查,则应选用合格产品。
⑤钢绞线的外观检查,同钢丝一样要求。无黏结钢绞线要检查外裹的塑料膜是否完好。
⑥钢绞线的力学性能检查,也是抽样试验,从每批中选取5%(但不少于三盘)钢绞线,各截取一个试件进行拉力试验。试拉的合格判定,与钢丝的判定原则相同。
5.预应力钢筋的存放
预应力钢筋的运输与存放,其关键是不能受潮。这要求运输时要用苫布严密覆盖,存放应有仓库,并应架空堆放,周围不得有腐蚀介质。如果库存时间较长,最好用乳化防锈剂喷涂表面。