预应力混凝土的发展历程

钢筋混凝土与预应力混凝土之间的主要区别在于：钢筋混凝土是将钢筋和混凝土简单地结合在一起，并且任由它们自行地共同工作，而预应力混凝土则不然，它是将高强混凝土和高强钢材“能动”地结合在一起，这种结合是靠张紧钢材并 将其锚固于混凝土，从而使混凝土受压来实现。

钢材是延性材料，现在用预加应力的办法使其能在高拉力下工作，混凝土在抗拉能力上是脆性材料，现在由于受到预压而有所改善，同时抗压能力并未真正受到损害。因此预应力混凝土仍是两种现代高强度材料的一种理想结合。

预应力技术是一种古老的技术，但将预应力原理用于混凝土的实践是19 世纪80 年代。

预应力混凝土的早期活动，由于混凝土和钢材的应力状态下的性能缺乏认识，施加的预应力太小，预应力损失过大而效果不明显。

现代预应力混凝土的发展应归功于法国工程师弗雷西奈（E.Freyssinet），他在对混凝土和钢材性能进行大量研究和总结前人经验的基础上，考虑到混凝土收缩和徐变产生的损失，于1928 年提出了预应力混凝土必须采用高强钢材和高强混凝土。他的这一论断是预应力混凝土在理论上的关键性突破，从此，对预应力混凝土的认识开始进入理性阶段。

1886 年美国旧金山的一位叫杰克逊（P.H.Jackson）的工程师，获得了在人造石和混凝土拱内张紧钢拉杆用作楼板的专利。

1888 年前后，德国的陶林（C.E.W.Doehring）独立获得了在楼板受荷前用施加拉力的钢筋来加强混凝土的专利。

1906 年德国的柯南（M.Koenen）进行了将张拉应力为60 MPa 的钢筋浇筑于混凝土的试验，并观察到混凝土的初始预压应力由于混凝土收缩而丧失的现象。

1908 年，美国的斯坦纳（G.R.Steiner）建议，在混凝土徐变和收缩发生后再重新张拉钢筋以挽回一些损失。

1925 年美国的迪尔（R.E.Dill）试验采用螺帽锚固的涂层无黏结高强钢筋，在混凝土中结硬后还能张拉。

预应力混凝土作为一种工程技术能够真正地实现使用始于1928 年，由法国工程师弗雷西奈（E.Freyssinet）创建了成套的理论和技术。

在这之前，预应力实践存在以下问题没有解决：

（1）使用的混凝土和钢筋材料的强度较低；

（2）对预应力损失的认识不够。

通过实践，弗雷西奈（E.Freyssinet）提出了全预应力混凝土的概念，其基本理论特点有：(www.xing528.com)

（1）由于施加预应力，预应力与混凝土是一种完全不同于混凝土的弹性材料；

（2）提出了设计准则，即在使用过程中混凝土始终是受压的；

（3）对预应力损失有了充分的认识；

（4）设计了一整套锚具。

这一技术正式大幅度使用于1938～1940 年以后。

1934 年德国人迪辛格（F.Dischiger）的体外无黏结预应力筋技术取得了专利。1937 年此项技术被用于世界上第一座体外无黏结预应力混凝土桥梁。

1938 年德国的霍亦氏（E.Hoyer）研制成功了不靠专用锚具传力的利用钢丝与混凝土黏结力、无锚具的先张法工艺，并用于世界上第一座体内有黏结预应力混凝土桥梁。

1939 年弗雷西奈（E.Freyssinet）发明了锥形锚，并设计了双作用千斤顶张拉钢丝然后将锚塞顶入锚圈以锚固钢丝。

通过预应力的不断实践，有人提出了部分预应力混凝土的概念，公然与全预应力混凝土唱对台戏，即与弗雷西奈（E.Freyssinet）唱对台戏。当时，出现了2 位典型代表，他们是：

1938 年奥地利恩丕格（Von.Eeperger）提出在普通钢筋混凝土中采用预应力钢筋来提高结构的抗裂能力和变形，实际上这是部分预应力混凝土的开端。

1940—1944 年后英国的阿贝勒斯（P.W.Abeles）正式提出允许出现拉应力，甚至允许开裂的部分预应力混凝土概念。并于1944 年后，英国铁路部门修订了“部分”预应力混凝土铁路桥梁。

“部分”预应力混凝土的出现，遭到弗雷西奈（E.Freyssinet）的强烈反对，他认为在“全”预应力混凝土和普通钢筋混凝土之间不存在具有更好的折中方案。由于弗雷西奈（E.Freyssinet）的反对，阻碍了“部分”预应力混凝土在工程上的应用，然而却促进了人们对预应力混凝土开裂后性能的深入研究，加深了对“部分”预应力混凝土的了解，促进了部分预应力混凝土的发展。

1954 年在英国召开的纪念弗雷西奈（E.Freyssinet）首创预应力混凝土的会议上，弗雷西奈（E.Freyssinet）改变了自己的看法，同意部分预应力混凝土的推广应用。

现代预应力混凝土是包括部分预应力混凝土在内的预应力混凝土，他是混凝土结构的一个组成部分。