5.1預應力混凝土材料建筑施工技術5.1預應力混凝土材料5.1.1預應力混凝土的原理（1）預應力的概念預應力是預加應力的簡稱，即通過預加應力來抵抗預期出現(xiàn)的應力。

（2）預應力的原理混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低的材料。抗拉強度不僅很低，只有抗壓強度的1/10～1/15，而且很不可靠。它的抗拉、抗扭變形能力也很小，破壞前沒有明顯預兆。為彌補混凝土抗拉強度太低的缺點，工程中采用鋼筋來代替混凝土承擔拉力。這種用混凝土受壓、用鋼筋受拉的鋼筋混凝土用途很廣、優(yōu)點很多，但也存在著一個難以克服的本質(zhì)上的缺陷——開裂。為了克服普通鋼筋混凝土過早出現(xiàn)裂縫和鋼筋不能充分發(fā)揮其作用這一矛盾，人們創(chuàng)造了對混凝土施加預應力的方法——預應力混凝土結構，即在結構或構件受拉區(qū)域，通過對鋼筋進行張拉后將鋼筋的回彈力施加給混凝土，使混凝土受到一個預壓應力，產(chǎn)生一定的壓縮變形。當該構件受力后，受拉區(qū)混凝土的拉伸變形，首先與壓縮變形相抵消，然后隨著外力的增加，混凝土才逐漸被拉伸，明顯推遲了裂縫出現(xiàn)時間，提高了構件的抗裂度和剛度。

預應力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的預拉應力值。鋼筋預拉力愈高，混凝土預壓力愈大，構件的抗裂性就愈好。為了獲得較大的預應力，通常采用高強度的鋼筋和高強度混凝土。（1）預應力筋

對預應力筋的基本要求是高強度、較好的塑性、較好的粘結性能以及良好的加工性能。1.高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效果也越高，因此當具備此條件時，應盡量采用強度高的鋼材作預應力筋。2.具有較好的塑性。就是要求鋼筋切斷時具有一定的延伸率，當構件處于低溫荷載下，更應注意塑性要求，否則可能發(fā)生脆性破壞。

5.1.2

預應力混凝土的材料3.與混凝土有較好的粘結度。先張法構件的預應力是靠鋼筋和混凝土的粘結力來完成的。因此鋼筋和混凝土必須足夠的粘結度。4.有良好的加工性能，如可焊性。目前國內(nèi)預應力混凝土結構常用的預應力筋通常由單根或成束的鋼絲、鋼絞線或鋼筋組成。鋼筋可用冷拉Ⅱ～Ⅳ級熱軋鋼筋、熱處理鋼筋或精軋螺紋鋼筋，鋼絲可用高強碳素鋼絲或冷拔低碳鋼絲。（2）混凝土

在預應力混凝土結構中所采用的混凝土應具有高強、輕質(zhì)和高耐久性的性質(zhì)。一般要求混凝土的強度等級不低于C30。當采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預應力筋時，混凝土的強度的等級不宜低于C40。目前，我國在一些重要的預應力混凝土結構中，已開始采用C50～C60的高強混凝土，最高混凝土強度等級已達到C80，并逐步向更高強度等級的混凝土發(fā)展。

5.1.3

預應力混凝土的特點

預應力混凝土能充分發(fā)揮鋼筋和混凝土各自的特性，與普通鋼筋混凝土相比，具有如下優(yōu)點：1.提高了混凝土的抗裂度和剛度，增加了構件的耐久性。2.在與普通鋼筋混凝土同樣條件下具有構件截面小、自重輕、質(zhì)量好、材料省等優(yōu)點。3.擴大了高、大、重型結構的預制裝配化程度。4.抗疲勞性能優(yōu)于鋼筋混凝土。

盡管預應力混凝土有上述優(yōu)點，但也帶來了另一方面的問題，就是制作構件時，增加了張拉工序、灌漿機具以及錨固裝置等專用設備，同時工藝比較復雜，操作要求較高。所以跨度較小的梁和板，不承受拉力的拱與柱子等就不適宜采用預應力結構。

5.1.4

預應力混凝土的分類

預應力混凝土按預應力施加工藝的不同一般分為：1.先張法：先張法是先張拉預應力筋，后澆筑混凝土的預應力混凝土生產(chǎn)方法。2.后張法：后張法是先澆筑混凝土后張拉預應力筋的預應力混凝土生產(chǎn)方法。3.有粘結：有粘結預應力混凝土是指預應力筋沿全長均與周圍混凝土相粘結。4.無粘結：無粘結預應力混凝土的預應力筋沿全長與周圍混凝土能發(fā)生相對滑動，為防止預應力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結，在預應力筋表面刷涂料并包塑料布。

1—臺座；