第二章钢筋与混凝土的基本性能试卷.ppt

2.2 混凝土的强度和变形 图示为混凝土棱柱体受压试件在一次加载卸载下的应力-应变曲线，其中，Oa段为加载时的曲线，ab段为卸载时的曲线。当达到某一应力a点后卸载到零（b点），与a点相应的应变中的相当一部分可以在卸载过程中瞬时得到恢复；当保留一段时间后，还能再恢复一部分应变，这种现象称为弹性后效；还有一部分应变是不能恢复的，称为残余应变。 2.2 混凝土的强度和变形 混凝土多次重复加荷的应力-应变关系曲线 2.2 混凝土的强度和变形 上图为混凝土梭柱体在多次重复荷载作用下的应力-应变曲线。对混凝土棱柱体试件，当加载应力小于混凝土疲劳强度 ，如图中的加载应力 或更大的加载应力 ，经多次重复加载卸载试验后，应力-应变曲线与一次加载卸载的情况类似，只是随着荷载重复次数的增多，加载和卸载过程形成的环状曲线趋于闭合，但即使荷载重复次数达到百万次也不会发生疲劳破坏。 2.2 混凝土的强度和变形 如果加载应力高于混凝土疲劳强度 ，如图中加载应力 ，起先加载阶段混凝土应力-应变曲线是凸向应力轴的，在多次重复施加荷载后逐渐变成直线，再经过多次重复加载卸载后演变为凸向应变轴，以致加卸和卸载阶段的曲线不能形成封闭的环形，随着应力-应变曲线斜率的不断减小，表明混凝土即将发生疲劳破坏。 2.2 混凝土的强度和变形 混凝土疲劳现象可以解释为是由于混凝土内部的微裂缝、孔隙、弱骨料等缺陷，在受到重复荷载后产生了应力集中，导致裂缝发展、贯通所至。混凝土的疲劳破坏属脆性破坏，破坏前无明显预兆，裂缝较小而变形较大。 2.2 混凝土的强度和变形 2.2.6 长期荷载下混凝土的变形 1.混凝土的徐变 在应力保持不变的条件下，混凝土的应变会随荷载持续时间的增长而增大，即存在所谓的徐变现象。 混凝土的徐变现象对混凝土结构构件的性能有很大的影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中会引起应力重分布，在预应力混凝土结构中则会引起预应力损失。 2.2 混凝土的强度和变形 混凝土徐变与时间的关系曲线 混凝土产生徐变的原因：胶凝体的粘性流动；混凝土内部微裂缝的不断发展。 2.2 混凝土的强度和变形 2.影响混凝土徐变的因素 应力： ，徐变变形与应力成正比--线性徐变 ，非线性徐变 ，造成混凝土破坏，不稳定 混凝土组成：水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大 骨料越硬，骨料所占体积比越大，徐变越小 2.2 混凝土的强度和变形 制作养护：温度和湿度较高，减小徐变 温度较高而湿度较低，增大徐变 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 构件尺寸：尺寸较大，徐变较小 2.2 混凝土的强度和变形 2.2.7 混凝土的收缩、膨胀和温度变形 混凝土在空气中凝结硬化时体积会收缩，在水中凝结硬化时体积膨胀。收缩和膨胀是混凝土在凝结硬化过程中本身体积的变化，与荷载无关。 2.2 混凝土的强度和变形 影响混凝土收缩的因素主要有： 水泥等级越高，混凝土的收缩越大 水泥用量越多，收缩越大；水灰比越大，收缩越大 骨料的弹性模量越大，收缩越小 在结硬和使用过程中，周围湿度越大，收缩越小；在湿度大的条件下，养护的温度越高，收缩越小；在干燥（湿度小）的条件下，养护的温度升高反而会增大收缩 混凝土振捣得越密实，收缩越小 构件的体积与表面积的比值越大，收缩越小 2.2 混凝土的强度和变形 如果混凝土构件养护不好或混凝土的自由收缩受到约束时，会在构件表面或内部出现收缩裂缝。裂缝不仅影响观瞻，对构件的承载能力和使用性能也可能造成不利影响。 混凝土硬化的膨胀值比收缩值小得多，而且膨胀往往对结构构件受力是有利的，所以一般不考虑膨胀。 思考题 1、混凝土强度等级是如何确定的？《混凝土结构设计规范》覆盖的混凝土强度等级范围是什么？ 2、什么是混凝土的疲劳强度？ 3、什么是混凝土的徐变和收缩？影响混凝土徐变和收缩的因素有哪些？ 思考题 1、混凝土强度等级是如何确定的？《混凝土结构设计规范》覆盖的混凝土强度等级范围是什么？ 混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值（ ）确定，即用按标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。 混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。 思考题 2、什么是混凝土的疲劳强度？ 通常把试件承受200万次（或更多