钢管混凝土组合是-种有效的材料复合技术方法,理论上可提高混凝土材料的性能。禾
用钢材强度高和韧性好的特点与混凝土进行复合,组成钢混结构组合材料,可同时发挥两者的
优势,扩大应用范围。钢管混凝土是将素混凝土灌入钢管而制成,是钢混结构组合材料中最重
要的一种形式。其复合设计原理是:混凝土受到钢管壁的紧箍作用强度、韧性和耐久性可大
大提高;钢管中填充了混凝士,可提高结构的稳定性并减少用钢量;组合材料的综合性价比明
显优于两种材料自身。
钢管混凝土组合材料的关键技术必须使核心混凝土与钢管壁紧密结合,获得复合效果,这
样才能实现所设计的复合性能。普通混凝土硬化后存在--定程度的体积固有收缩,因此核心
混凝土必须设计为:具有体积膨胀和可控制的性能。但已有各种膨胀混凝土目前难以满足此要
求,主要是膨胀量难以准确控制,混凝土的膨胀不均匀,易造成混凝t与钢管壁脱粘形成空腔，
钢管混凝土的复合设计性能无法发挥。要实现其突破必须解决以下关键技术:膨胀与收缩和
强度发展的协同性,密闭状态下混凝土持续稳定膨胀.混凝土一钢管壁膨胀应力设计与可控
性,膨胀混凝土的制备及其施工技术与工艺。
国内外对钢管混凝土的研究过去主要集中在结构方面,这方面的研究成果和论文专著已
有不少,而对钢管内核心混凝土的研究却很少,缺乏对混凝土膨胀性能及其强度发展规律的系
统性认识，更未达到定量设计和可控的水平。因此在钢管混凝土的混凝土性能设计和施工方
面缺乏系统科学的理论指导,过去设计和施工单位--般采用常用的混凝土膨胀技术,在实际工
程中用各种不同混凝土膨胀材料来试验和摸索混凝土配合比,这样往往既浪费材料,又保证不
了混凝土和工程的质量。表现突出的问题是选择混凝土膨胀材料的困难,混凝土的长期膨胀
性能不稳定,膨胀量无法控制。
针对以上问题，首先,必须研究和解决混凝土膨胀性能的设计与控制问题,在系统研究混
凝土体积变化规律、膨胀机理和特性的基础上,设计和开发出可满足钢管混凝土体积变形设计
要求的膨胀组分;其次,要研究并掌握在钢管封闭状态下保持混凝土可持续膨胀的技术方法，
实现对混凝土膨胀和应力的有效控制;同时,还应研究并掌握大跨度钢管高强膨胀混凝土的制
备技术和施工工艺,并进行技术成果的系统集成和推广应用。
本书从材料学原理出发,系统研究了钢管混凝土材料的组成结构与性能的关系,阐明了
混凝土强度性能、膨胀性能与工作性能的相互关系和作用机理;针对钢管混凝土的性能设计特
点,深人研究了钢管内核心混凝土的体积变形行为、膨胀性能设计方法。在理论成果指导下，
开展原材料选择与预处理,混凝土配合比强度、膨胀与工作性能设计,混凝土材料制备与过程
控制,混凝土性能试验与质量检测。同时,也结合总结近年来参加20余座大跨度钢管混凝土
拱桥的施工经验,介绍各类拱桥结构的特点、工程准备步骤、混凝土施工、过程监控、质量保障
等方面的情况。最后介绍了所研制开发的钢管混凝土计算机专家系统。
本书作者及其团队所承担的“新型高强微膨胀低热大管径钢管混凝土的研究应用”、“大跨
 

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