SFRPC在工业厂房吊车梁中的应用技术研究

摘要

我国工业厂房的建设快速进行，对吊车梁结构的要求越来越高，近年来在对厂房的使用调查中发现，重级工作制下的钢吊车梁的破损比较普遍，特别是上部区域出现疲劳裂缝的现象较严重。虽然工业厂房的发展已基本普及了预应力结构，但随着理论与技术的进步，要求更加科学合理的结构形式应用于实际中。钢纤维活性粉末混凝土(Steel Fiber Reactive Powder Concrete，缩写为SFRPC)的技术理论特征满足工业厂房技术进步的要求，技术及经济的合理性却非常明显，应用前景广阔。
　　 本文首先介绍了SFRPC的材质特性，接着分析了SFRPC优良的力学性能和预应力混凝土结构的特点，然后以整个试验为依据，对SFRPC的界面承载力进行正截面、斜截面、受扭以及疲劳强度的详细验算，从而验证试验的可行性。根据钢纤维水泥混凝土配合比设计的要求和特点进行三点弯曲梁试验，利用三点弯曲梁试验结果，对试验梁静载受弯时的开裂弯矩、刚度与极限挠度及正截面承载力做定量的研究，通过分析采集的数据，为SFRPC的性能研究提供理论参考。最后，根据SFRPC在抗拉、抗剪、抗扭和抗弯强度，抗裂性、收缩性、抗冲击性，耐久性、抗渗性等方面的优越性质，证明SFRPC在工业厂房中应用的可行性，展望其在预应力结构、水利工程、陆地工程等领域的应用前景。
　　 分析结果表明：SFRPC能够阻滞宏观裂缝的发生以及阻碍混凝土内部微裂缝的扩展，增加钢纤维与水泥基料之间的粘结强度能够共同承受外力，使得横跨裂缝的纤维成为混凝土开裂后的主要受力者，提高SFRPC的后续承载力，有助于提高其韧性；合理选择钢纤维的品种规格和掺量，合理选择水灰比，对确保SFRPC强度，耐久性和工作性能至关重要，也是降低SFRPC成本的有效措施；增大纤维与基体的摩擦作用，可以提高纤维混凝土初裂时的承载力；SFRPC能够阻滞宏观裂缝的发生以及阻碍混凝土内部微裂缝的扩展的特性，使得其呈现出优异的耐腐蚀性、防渗性。总之，SFRPC具备优越抗拉、抗剪、抗扭和抗弯强度，与普通混凝土相比SFRPC极大的提高了抗裂性、收缩性、抗冲击性、耐久性、抗渗性。