1.2 混凝土.ppt

墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 混凝土的收缩是随时间而增长的变形，早期收缩变形发展较快，两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50%，以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。 一般情况下，最终收缩应变值约为(2~5)×10-4 混凝土开裂应变为(0.5~2.7)×10-4 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 ◆ 影响因素 混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状及尺寸、配合比、骨料、水泥、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。 水泥用量多、水灰比越大，收缩越大 骨料弹性模量高、级配好，收缩就小 干燥失水及高温环境，收缩大 小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小 高强混凝土收缩大 影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难。 在实际工程中，要采取一定措施减小收缩应力的不利影响——施工缝。 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 水泥用量对高性能混凝土自生收缩的影响 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 2）混凝土的徐变 Creep 混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。 徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期高应力作用下，甚至会导致破坏。 不过，徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。 与混凝土的收缩一样，徐变也与时间有关。 在测定混凝土的徐变时，应同批浇筑同样尺寸不受荷的试件，在同样环境下同时量测混凝土的收缩变形，从徐变试件的变形中扣除对比的收缩试件的变形，才可得到徐变变形。 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的（70~80）%，以后增长逐渐缓慢，2~3年后趋于稳定。 混凝土的徐变 瞬时恢复 弹性后效 残余应变 收缩应变 徐变应变 瞬时应变 徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期 高应力作用下，甚至会导致破坏。 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 ◆徐变系数j (t，t0) Creep Coefficient 当初始应力小于0.5fc时，徐变在2年以后可趋于稳定，最终的徐变系数j =2~4。 ◆影响因素 内在因素是混凝土的组成和配比。骨料(aggregate)的刚度（弹性模量）越大，体表比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。 环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护(curing)的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 应力条件是指初应力水平si /fc和加荷时混凝土的龄期t0 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 当初始应力水平si /fc ≤ 0.5时，徐变值与初应力基本上成正比，也即（最终）徐变系数j =ecr /eel =Ececr /si =常数，这种徐变称为线性徐变。 当初应力si 在(0.5~0.8) fc 范围时，徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力si不成比例，也即徐变系数j 随si的增大而增大，这种徐变称为非线性徐变。当初应力si 0.8fc 时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。 高强混凝土的密实性好，在相同的s /fc比值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变的范围可达0.65fc，长期强度约为0.85fc，也比普通混凝土大一些。 1 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理性能 1.2 混凝土 Key Notes: 1. Strength Grade 2. Characteristic Strength 3. Compressive Stress-strain Relationship 4. Confined Concrete 5. Shrinkage and Creep of Concrete Analysis Design Safety Long term i