静态破碎剂对钢管径向膨胀压应力试验

发布时间：2024-04-01 01:08

　　为考察静态破碎过程中径向膨胀压应力沿孔深方向的分布,探究孔径、孔深、约束程度对径向膨胀压应力大小的影响规律,利用无缝钢管模拟钻孔,采用电阻应变片法测量了静态破碎剂在结硬过程中对21个试件的径向膨胀压应力.根据"钢管混凝土套箍理论",将钢管截面面积与静态破碎剂截面面积的比值定义为约束程度.试验结果表明:静态破碎剂产生的径向膨胀压应力沿孔深方向并非均匀分布,一般钻孔中部和底部的膨胀压应力大于上部;孔径越大,孔底部与上部的径向膨胀压应力相差越大,相同时间内孔中部和底部所能达到的膨胀压应力越大,孔口溢出的破碎剂越多;孔深和约束程度对膨胀压应力的发展速度影响不大,孔中部和底部静态破碎剂所产生的膨胀压应力随着孔深或约束程度的增大而增大;选用合适孔深、较大孔径更有利于静态破碎剂发挥其膨胀潜力.

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【部分图文】：

图1试验装置及测点布置(mm)

本试验静态破碎剂的水灰比为1∶3(质量比).由于工程中为防止破碎剂浆体自孔底流出,常不将孔钻通,为模拟工程实践,本试验过程中管口不做封堵措施,钢管底部焊接6mm厚钢板封堵.试验于房间内进行,水槽内水温为17℃.表1钢管参数Tab.1Parametersofsteel....

图2静态破碎剂膨胀压应力时程曲线

由于在混凝土柱墩的静态破碎过程中时常会发生少量粉末状静态破碎剂自孔口溢出的现象[10],认为静态破碎剂产生的膨胀压应力在钻孔内分布不均匀,钻孔中部和下部的膨胀压应力大于钻孔上部.利用钢管高度模拟钻孔深度,测量距管口、管底各50mm处及管中部的应变,基于实测数据按式(1)得到膨胀....

图4三种破碎剂不同孔径的膨胀压应力时程曲线

利用钢管内径模拟孔径,三种静态破碎剂的试验结果见图4.由图4可看出A破碎剂G-3-A管下部50h左右膨胀压应力已经发展平缓,发展平缓阶段所达到的膨胀压应力为44.71MPa,而G-1-A、G-2-A管下部依然处于膨胀压应力缓慢发展阶段.B破碎剂G-1-B管、G-2-B管、G-....

图5三种破碎剂膨胀压应力与孔径关系曲线

式中:ζ为静态破碎剂弹性柱体的套箍系数;As为钢管的截面面积,mm2;fy为钢管的抗拉强度实测值,MPa;Aj为钢管内静态破碎剂的横截面面积,mm2;fj为钢管内静态破碎剂的抗压强度实测值,MPa.图6三种破碎剂不同孔深的膨胀压应力时程曲线

本文编号：3944774