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材料与预应力工艺之混凝土(二)
2011-10-22 00:00

  混凝土收缩与许多因素有关:水泥浆愈多愈显著;水泥标号越高越大,砂石料质量越差越大,混凝土越密实越小;养护越好越小。

  (二)混凝土的急变

  这是混凝土在加载瞬间产生的变形。它与混凝土的标号、荷载大小、、加级方法、加载速度和加载历史等因素有关。由于混凝土是弹塑性材料,所以混凝土的急变由弹性变形和塑性变形两部分组成。

  混凝土的应力、应变成曲线关系。在卸载后变形不能完全恢复,有较大的残余变形。若等候相当长时间,由于混凝土有弹性后效作用,残余变形有所减小,但仍具有较大的残余变形。

  在重复荷载作用下,混凝土的变形规律会发生变化。从应变增量明显地大于应力增量逐渐变到应变增量小于应力增量,且应变绝对值增加,残余变形绝对值也增加。

  (三)混凝土的徐变

  徐变是指荷载维持不变的情况下,变形随着时间的增加而徐徐增加的现象。它具有下列特性:

  1.徐变在加载初期发展特别快,而后逐渐减慢,其延续时间可达数年。一般在加载的第一个月内完成全部徐变量的40%,三个月完成约60%,一年到一年半约完成80%,在3-5年内基本完成。

  2。在卸载时,有一部分变形立即恢复,另一部分变形在相当长时期内逐渐恢复,而有更大部分的残余变形却永不恢复。

  3.徐变量与加载的应力大小有关,应力愈大,徐变量愈大。当应力小于(0.5-0.6)Ra时,应力与徐变量呈近似的线性关系。

  4.徐变量与加载时混凝土的龄期有关。龄期愈短,徐变量愈大。

  5.徐变量与水灰比、水泥用量有关。水灰比大,徐变量大。水泥用量大,徐变量大。

  6.徐变量与混凝土所用的骨料有关。骨料的弹性模量高,徐变量小。

  7.徐变量与施工条件有关。振捣密实的混凝土和养护好的棍凝土的徐变量小。

  徐变发生在结构施加顶应力之后,故对预应力混凝土结构产生很大的影响,会引起预应力的损失。早期建造预应力结构失败的主要原因之一就是没有掌握混凝土的徐变规律。因此在设计预应力混凝土结构时,要正确计算由于徐变造成的预应力损失。在施工时,要从材料级配到生产工艺尽可能减少徐变发生的因素。

  混凝土徐变量的终位受各因素的影响约为(600-1600) x 10-8。

  (四)混凝土的极限应变

  混凝土的极限压应变是指混凝上受压破坏时的压缩变形谊,约在0。0014-0。0018之间,对配筋的混凝土此位较大,约在0。00204-0。00327之间。通常按0。002取用。

  混凝土的极限拉应变值要小得多,约为0。0001-0。00015。

  四、混凝土的弹性模量

  由于混凝土是一种弹塑性材料,所以它的弹性模量不是常数。它具有下列特性:

  1.它随应力的增加而减小,应力应变呈曲线关系。

  2.它随混凝土标号的提高而增高。这是因为高标号混凝土密实性好,骨料质量高的缘故。

  3.它变化的幅度随混凝土标号的提高而减小。这亦是因为高标号混凝土质量高、塑性变形小的缘故。

  4。在重复荷载下,混凝土的弹性模量有显著的下降,仅为一般荷载作用下的弹性模量的40-50%。

  混凝土受拉的弹性模量,严格地讲,是与受压弹性模量不完全相同的。一般为受压弹性模量的0。88-1。12倍,故近似地可采用同一个数据。

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