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灌漿套筒接頭的分類和構(gòu)造

灌漿套筒接頭所使用的套筒一般由球墨鑄鐵或優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鑄造而成，其形狀大多為圓柱形或紡錘形。灌漿料是一種以水泥為基本材料，配以適當(dāng)?shù)募?xì)骨料以及少量的混凝土外加劑和其他材料組成的干混料，加水?dāng)嚢韬缶哂写罅鲃?dòng)度、早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹等性能。

國(guó)內(nèi)外已有很多種灌漿套筒接頭，且其形式多種多樣，但按套筒的形式，總體上可分為全套筒灌漿接頭和半套筒灌漿接頭兩大類。

1.全套筒灌漿接頭

2.半套筒灌漿接頭

灌漿套筒的基本概念

（1）灌漿套筒灌漿連接

在灌漿套筒中插入單根帶肋鋼筋并注入灌漿料拌合物，通過拌合物硬化構(gòu)成全體并完成傳力的鋼筋對(duì)接連接，簡(jiǎn)稱套筒灌漿連接。

（2）鋼筋連接用灌漿套筒

選用鑄造工藝或機(jī)械加工工藝制作，用于灌漿套筒灌漿連接的金屬套筒，簡(jiǎn)稱灌漿套筒。灌漿套筒可分為全灌漿套筒和半灌漿套筒。

（3）全灌漿套筒

兩端均選用套筒灌漿連接的灌漿套筒。

（4）半灌漿套筒

一端選用套筒灌漿連接，另一端選用機(jī)械連接方法連接鋼筋的灌漿套筒。

（5）鋼筋連接用套筒灌漿料

以水泥為根本資料，并配以細(xì)骨料、外加劑及其他資料混合而成的用于鋼筋套筒灌漿連接的干混料，簡(jiǎn)稱灌漿料。

（6）灌漿料拌合物

灌漿料按規(guī)則份額加水?dāng)嚢韬螅哂幸?guī)則流動(dòng)性、早強(qiáng)、高強(qiáng)及硬化后微脹大等功能的漿體。

（7）灌漿孔

用于加注水泥基灌漿料的入料口，一般為光孔或螺紋孔。

（8）排漿孔

用于加注水泥灌漿料時(shí)通氣并將注滿后的多余灌漿料溢出的排料口，一般為光孔或螺紋孔。

灌漿套筒的約束機(jī)理

灌漿套筒與綁扎連接、機(jī)械連接等機(jī)械連接方式不同, 灌漿套筒灌漿連接接頭是依靠材料間的粘結(jié)作用來實(shí)現(xiàn)有效傳力的。鋼筋與灌漿料的粘結(jié)作用主要由3部分組成:

(1) 鋼筋與灌漿料接觸面上的粘附力f1;

(2) 灌漿料握裹鋼筋而產(chǎn)生表面摩擦力f2;

(3) 鋼筋橫肋與灌漿料之間的機(jī)械咬合力f3。

其中起主要作用的是橫肋與灌漿料間形成的咬合力[3]。傳力途徑可概括為:鋼筋→灌漿料→灌漿套筒→灌漿料→另外一根鋼筋。當(dāng)鋼筋受拉時(shí), 拉力通過鋼筋與灌漿料間的粘結(jié)作用傳遞給灌漿料, 灌漿料再通過其與灌漿套筒內(nèi)壁的粘結(jié)作用傳遞給灌漿套筒, 如圖2所示。

灌漿套筒在整個(gè)接頭的傳力過程中起著關(guān)鍵作用, 一方面它可以直接承受鋼筋通過灌漿料傳來的軸向力;另一方面灌漿套筒和灌漿套筒外混凝土為灌漿料提供有效的側(cè)向約束力, 增強(qiáng)灌漿料與鋼筋間粘結(jié)作用。當(dāng)連接接頭受到拉力時(shí), 通常灌漿套筒會(huì)分擔(dān)更多的軸向力, 而接頭在傳遞壓力時(shí)能更好發(fā)揮灌漿料的材料特性。灌漿套筒在軸向力作用下產(chǎn)生軸向應(yīng)力, 灌漿料劈裂膨脹引起的灌漿套筒環(huán)向應(yīng)力比較小, 一般可忽略環(huán)向應(yīng)力。