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材料與預應力工藝之混凝土(二)
2011-10-22 00:00

  混凝土收縮與許多因素有關:水泥漿愈多愈顯著;水泥標號越高越大,砂石料質量越差越大,混凝土越密實越小;養護越好越小。

  (二)混凝土的急變

  這是混凝土在加載瞬間產生的變形。它與混凝土的標號、荷載大小、預應力錨具、加級方法、加載速度和加載歷史等因素有關。由于混凝土是彈塑性材料,所以混凝土的急變由彈性變形和塑性變形兩部分組成。

  混凝土的應力、應變成曲線關系。在卸載后變形不能完全恢復,有較大的殘余變形。若等候相當長時間,由于混凝土有彈性后效作用,殘余變形有所減小,但仍具有較大的殘余變形。

  在重復荷載作用下,混凝土的變形規律會發生變化。從應變增量明顯地大于應力增量逐漸變到應變增量小于應力增量,且應變絕對值增加,殘余變形絕對值也增加。

  (三)混凝土的徐變

  徐變是指荷載維持不變的情況下,變形隨著時間的增加而徐徐增加的現象。它具有下列特性:

  1.徐變在加載初期發展特別快,而后逐漸減慢,其延續時間可達數年。一般在加載的第一個月內完成全部徐變量的40%,三個月完成約60%,一年到一年半約完成80%,在3-5年內基本完成。

  2.在卸載時,有一部分變形立即恢復,另一部分變形在相當長時期內逐漸恢復,而有更大部分的殘余變形卻永不恢復。

  3.徐變量與加載的應力大小有關,應力愈大,徐變量愈大。當應力小于(0.5-0.6)Ra時,應力與徐變量呈近似的線性關系。

  4.徐變量與加載時混凝土的齡期有關。齡期愈短,徐變量愈大。

  5.徐變量與水灰比、水泥用量有關。水灰比大,徐變量大。水泥用量大,徐變量大。

  6.徐變量與混凝土所用的骨料有關。骨料的彈性模量高,徐變量小。

  7.徐變量與施工條件有關。振搗密實的混凝土和養護好的棍凝土的徐變量小。

  徐變發生在錨具結構施加頂應力之后,故對預應力混凝土結構產生很大的影響,會引起預應力的損失。早期建造預應力結構失敗的主要原因之一就是沒有掌握混凝土的徐變規律。因此在設計預應力混凝土結構時,要正確計算由于徐變造成的預應力損失。在施工時,要從材料級配到生產工藝盡可能減少徐變發生的因素。

  混凝土徐變量的終位受各因素的影響約為(600-1600) x 10-8。

  (四)混凝土的極限應變

  混凝土的極限壓應變是指混凝上受壓破壞時的壓縮變形誼,約在0.0014-0.0018之間,對配筋的混凝土此位較大,約在0.00204-0.00327之間。通常按0.002取用。

  混凝土的極限拉應變值要小得多,約為0.0001-0.00015。

  四、混凝土的彈性模量

  由于混凝土是一種彈塑性材料,所以它的彈性模量不是常數。它具有下列特性:

  1.它隨應力的增加而減小,應力應變呈曲線關系。

  2.它隨混凝土標號的提高而增高。這是因為高標號混凝土密實性好,骨料質量高的緣故。

  3.它變化的幅度隨混凝土標號的提高而減小。這亦是因為高標號混凝土質量高、塑性變形小的緣故。

  4.在重復荷載下,混凝土的彈性模量有顯著的下降,僅為一般荷載作用下的彈性模量的40-50%。

  混凝土受拉的彈性模量,嚴格地講,是與受壓彈性模量不完全相同的。一般為受壓彈性模量的0.88-1.12倍,故近似地可采用同一個數據。

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