混凝土徐變(杭州儀器)
混凝土徐變(creep of concrete):混凝土在某一不變荷載的長期作用下(即,應力維持不變時),產生的塑性變形。
1.產生徐變的主要原因:
(1),是混凝土受力后,水泥石中的膠凝體產生的黏性流動(顆粒間的相對滑動)要延續一個很長的時間;
(2),另一方面骨料和水泥石結合面裂縫的持續發展。
2.影響徐變的因素除了和時間有關外,還與下列因素有關:
(1),應力條件。經過實驗表明,徐變與應力大小有直接關系。應力越大,徐變也越大。實際工程中,如果混凝土構件長期處于不變的高應力狀態是比較危險的,對結構安全是不利的。
(2)加荷齡期。初始加荷時,混凝土的齡期越早,徐變越大。若加強養護,使混凝土盡早結硬或采用蒸汽養護,可減少徐變。
(3)周圍環境。養護溫度越高,濕度越大,水泥水化作用越充分,徐變就越小;試件受荷后,環境溫度低,濕度大,徐變就越小。
(4)混凝土中水泥用量越多,徐變越大;水灰比愈大,徐變愈大。
(5)材料質量和級配好,彈性模量高,徐變小。
混凝土的徐變會顯著影響結構或構件的受力性能。如局部應力集中可因徐變得到緩和,支座沉陷引起的應力及溫度濕度力,也可由于徐變得到松弛,這對水工混凝土結構是有利的。但徐變使結構變形增大對結構不利的方面也不可忽視,如徐變可使受彎構件的撓度增大2~3倍,使長柱的附加偏心距增大,還會導致預應力構件的預應力損損失。
3.壓應力與徐變的關系:
σc≤0.5fc ── 線性徐變,具有收斂性;
σc>0.5fc ── 非線性徐變,隨時間、應力的增大呈現不穩定現象;
σc>0.8fc ── 砼變形加速,裂縫不斷地出現、擴展直至破壞(非收斂性徐變)。
一般地, 混凝土長期抗壓強度取(0.75~0.8)fc徐變系數:φ=εcr/εce= ECεcr/σ。
4.徐變對構件受力性能的影響:
在荷載長期作用下,受彎構件的撓度增加;
細長柱的偏心距增大;
預應力混凝土構件將產生預應力損失等。
徐變可消除鋼筋混凝土內的應力集中,使應力較均勻的重新分布,對大體積混凝土能消除一部分由于溫度變形所產生的破壞應力。但在預應力混凝土結構中,徐變將使混凝土的預加應力受到損失。
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