第5章混凝土的物理力学性能分解.ppt

5.2 混凝土的强度 5.2.3 抗压强度的影响因素 集料的品种、规格与质量 水灰比小时，界面粘结是主要矛盾，碎石混凝土强度高； 水灰比大时，水泥石强度是主要矛盾，卵石混凝土强度高； 泥含量以及杂质含量少、级配好的集料，混凝土强度高。 孔隙率对强度的影响 一般均质材料强度与孔隙率关系： 水泥浆体28d抗压强度和固空比之间的相互关系式 ： 混凝土由水泥浆体、粗、细集合料组成，为非均质材料，故以上关系式子不适合混凝土。 R=ax3 5.2 混凝土的强度 5.2.3 抗压强度的影响因素 养护温度、湿度 养护温度对混凝土强度的影响 5.2 混凝土的强度 5.2.3 抗压强度的影响因素 养护温度、湿度 养护温度对不同掺合料混凝土强度的影响 纯水泥混凝土 粉煤灰混凝土 5.2 混凝土的强度 5.2.3 抗压强度的影响因素 养护温度、湿度 湿度对混凝土强度的影响 5.2 混凝土的强度 5.2.3抗压强度的影响因素 龄期 混凝土在正常养护条件下所经历的时间，最初的1～14d发展较快，28d以后增长缓慢。 n ——养护龄期，n≥3d。 龄期/d 抗压强度 14 28 龄期与抗压强度的关系 5.2 混凝土的强度 5.2.3 抗压强度的影响因素 其他因素 施工条件，如搅拌、振捣方式。 试验条件，如试件的形状、尺寸、含水程度及加荷速度等。 试件尺寸：相同的混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高。 　 试件的形状：当试件受压面积(a×a)相同，而高度(h)不同时， 高宽比(h/a)越大，抗压强度越小。 　 含水程度 ：气干试件比饱水试件强度高。 加荷速度 ：加荷速度较快时，材料变形的增长落后于荷载的增加，所测强度值偏高。　 外加剂和掺合料的掺入。 提高混凝土强度的措施 采用高等级水泥； 采用低水灰比的干硬性混凝土； 采用湿热处理养护混凝土； 采用机械搅拌、机械振捣； 掺入混凝土外加剂、掺合料等。 5.2 混凝土的强度 概述 5.3 混凝土的变形性能 荷载作用下的变形 非荷载作用下的变形 变形性能 弹性变形 徐变 收缩变形 长期荷载作用下的变形 短期荷载作用下的变形 塑性收缩 干燥收缩 自收缩 碳化收缩 5.3.1 弹性变形 5.3 混凝土的变形性能 应力 应变 f a B 初始切线 0 E E弹 混凝土在压力作用下的应力应变曲线 5.3.1 弹性变形 5.3 混凝土的变形性能 模量 初始切线模量 切线模量 割线模量 弦线模量 影响混凝土弹性模量的主要因素 混凝土的强度 混凝土水泥用量与水灰比 集料的弹性模量与集料的质量 养护和测试时的湿度 引气混凝土的弹性模量较非引气的混凝土低20％～30％ 5.3.2 徐变 5.3 混凝土的变形性能 定义 硬化后的混凝土在恒定荷载的长期作用下随时间而增加的变形。 空气和水中混凝土试件的徐变和徐变恢复 西太平洋Caroline群岛上的一座桥梁（主跨为241m）由于徐变使跨中向下挠曲，加铺的桥面板进一步加剧徐变，使该桥在建成不到20年后坍塌 （1996年）。 5.3.2 徐变 影响徐变的因素 水泥和水灰比 集料 混凝土外加剂和掺合料 尺寸效应 应力状态 湿度 温度 5.3 混凝土的变形性能 5.3.2 徐变 5.3 混凝土的变形性能 环境相对湿度对徐变的影响 5.3.2 徐变 5.3 混凝土的变形性能 P P P P 荷载变形 基本徐变 干燥徐变 蒸发 60%RH 100%RH 60%RH 干缩 60%湿度、不加载 100%湿度、加载 60%湿度、加载 干缩 基本徐变 干燥徐变 干缩 5.3 混凝土的变形性能 5.3.2 徐变 温度对徐变的影响 塑性收缩 定义：由新拌混凝土表面水分蒸发而引起的变形。塑性收缩在混凝土仍处于塑性状态时发生的。 原因：在暴露面积较大的混凝土工程中，当表面失水的速率超过了混凝土泌水的上升速率时，会造成毛细管负压，新拌混凝土的表面会迅速干燥而产生塑性收缩。 影响因素： 外部因素 ：风速、环境温度和相对湿度等； 内部因素 ：水灰比、矿物细掺料、浆集比、混凝土的温度和凝结时间等。 5.3 混凝土的变形性能 5.3.3 混凝土的收缩 5.3.3 混凝土的收缩 干燥收缩 定义：混凝土停止养护后，在不饱和的空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。 影响因素： 水灰比和水化程度 水泥的组成和水泥用量 矿物细掺料和外加剂 集料的品种和用量 5.3 混凝土的变形性能 自收缩 定义：密封的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而 降低。