预应力混凝土在“水泥地磅”中的应用

本文通过对预应力混凝土生产技术的介绍，阐述其在混凝土台面地磅水泥秤中的应用，以突出应用该技术“水泥秤”的显著特点，笔者借本文之力以期预应力 混凝土这一新技术在“水泥地磅”的生产中得到进一步的推广使用，望与同行共同商榷探讨。

一?水泥秤”的概念及其意义

混凝土台面地磅俗称“水泥秤”，以其节 能、环保、抗腐蚀、寿命长的显著优点已越来越 受到广大用户的青睐，但在使用过程中，由于混 凝土材料抗拉强度低，受力构体的下部容易出现 裂痕进而造成“断秤”现象，严重影响了 “水泥 秤”在用户心目中的印象，使推广使用节能环保 的“水泥秤”产生障碍。如何提高混凝土材料的 抗拉强度，在不增加“水泥秤”混凝土石方量的 基础上提高“水泥秤”的承载能力是我们一直寻 求的目标。上海志荣电子科技有限公司的技术攻 关小组与桥梁设计专业人士共同设计研发，应用 预应力混凝土技术，提高了 “水泥秤”的抗弯强 度，承载能力提高了 30%,取得了很好的效果。

二、预应力混凝土在“水泥秤”中的应用

将预应力的概念用于混凝土结构的理念是美 国工程师P.H.杰克逊于1886年首先提出的，1928 年法国工程师E.费雷西内开始将预应力混凝土投 入实用阶段，大量采用预应力混凝土技术是在 1945年第二次世界大战结束之后，一些传统上采 用钢结构的工程以预应力混凝土代替，大量用于 公路桥梁和工业厂房的建设。我国自50年代开始 推广应用预应力混凝土技术，改革开放后我国基 础建设取得了辉煌成果，其中预应力混凝土技术 在公路桥梁建设中发挥了巨大的作用。经过50多 年的努力探索，中国在预应力混凝土的设计理论、 计算方法、构件系列、结构体系、张拉锚固体系、 预应力工艺、预应力筋和混凝土材料等方面，已经形成一套独特的体系；在预应力混凝土的施工 技术与施工管理方面，也已经积累了丰富的经验, 达到了国际一流水平，将预应力混凝土技术应用 于“水泥秤”的制造，完全能达到预应力混泥土 设计规范的要求。对保证“水泥秤”的产品质量 起到重要的作用。

(一）预应力混疑土的优点 与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点： 由于采用了高强度的钢材和高强度混凝土，预应 力混凝土具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、 强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点。用于 “水泥秤”的制作，可减小结构截面尺寸，降低结 构自重，防止“水泥秤”开裂和减少挠度都十分 有效，可使“水泥秤”结构设计更为经济，轻巧 和美观。“水泥秤”自重大难以运输的难题的解 决，是目前“水泥秤”生产制作的一大突破。

(二）应用预应力混凝土技术生产的“水泥 秤”的特点

(1）抗裂性好，刚度大。由于对构件施加预 应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用 下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，所 以提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性。同 普通混凝土 “水泥秤”相比在相同构件面积尺寸 下，提高了 30%的荷载能力。

(2）节省材料，减小自重。其结构由于必须 采用高强度材料，因此可减少钢筋用量和构件截 面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，同 原采用普通混凝土浇注的“水泥秤”相比，在相 同承载能力情况下，自重减少45.6%,解决了水泥 秤长途运输问题。

(3）提高构件的抗剪能力。试验表明，纵向 预应力钢筋起着锚栓的作用，阻碍着构件斜裂缝 的出现与开展，又由于预应力混凝土梁的曲线钢 筋束合力的竖向分力将部分地抵消剪力。抗 剪能力的提高，增强了构件的承载能力。我们设 计制造的200t “水泥秤”已经获得成功。

(4）提高了受压构件的稳定性。当“水泥秤” 受压构件长细比较大时，在受到一定的压力后受 压件容易被压弯，以致丧失稳定性而被破坏。如 果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋 张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易压弯, 而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。

(5）提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大 预应力的钢筋，在使用阶段因加载荷或卸载荷所 引起的应力变化幅度相对较小，故此可提高“水 泥秤”的抗疲劳强度，这对于承受动荷载的“水 泥秤”来说是很有利的。

采用预应力混凝土制作“水泥秤”工艺较复 杂。公司需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 为此，我们聘用了 20名左右专业预应力混凝土施 工人员，配备了一定的专业设备，如张拉机具, 浇注模具，灌浆设备等。预应力混凝土制作水泥 秤的前期生产费用大，对水泥秤批量少，将会提 高成本。公司将不断总结预应力混凝土生产使用 中的经验教训。严格控制生产工艺，力求预应力 混凝土这一新技术在“水泥秤”生产中得到进一 步推广。