土木工程材料课件,第五章 混凝土PPT.ppt

生产工艺因素 施工条件——搅拌与振捣 养护条件：混凝土养护是致力于优化水泥水化的步骤和条件。其包括：从新拌混凝土注入模板开始的养护时间、环境温度和湿度等。 龄期：在正常养护条件下，混凝土强度将随着龄期的增长而增长。 实验因素 试件形状尺寸 表面状态 含水程度：混凝土试件含水率越高，其强度越低。 加荷速度 二、混凝土的其他强度 混凝土的劈裂抗拉强度 抗拉强度对于抗开裂性有重要意义，在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂能力的重要指标，有时也用它来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定，称为劈裂抗拉强度fts。 混凝土的弯拉强度 5.6 混凝土的强度 三、混凝土的强度等级： 【混凝土强度检验与评定标准】（GBJ107-87）规定：混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值fcc（具有95％强度保证率的抗压强度值）将混凝土强度划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60十二个等级。 5.6 混凝土的强度 四、提高混凝土强度和促进强度发展的主要措施 1、采用高强水泥和快硬早强类水泥。 2、减小水灰比和单位体积用水量。 3、采用级配良好的骨料。 4、掺加混凝土外加剂和掺合料。 5、采用机械搅拌和振捣成型。 6、加强养护。 7、采用蒸汽养护或蒸压养护。 5.7 混凝土的变形性能 一、化学变形 混凝土在硬化过程中，由于水泥水化物的体积小于反应物（水泥和水）的体积，导致混凝土在硬化时产生收缩，称为化学收缩。化学收缩是不可恢复的。 化学收缩值很小，对混凝土结构没有破坏作用。 二、干湿变形 混凝土产生干湿变形的原因是由于水泥石中胶体的吸附水和毛细孔水的变化造成的，当水分减少时，胶体紧缩，毛细管产生负压，从而使混凝土体积收缩，反之产生体积膨胀。混凝土的湿涨变形值很小，对结构无破坏作用，干缩变形可使混凝土表面产生较大的拉应力而开裂，使混凝土的强度、抗渗性、抗冻性下降。 影响混凝土干湿变形的因素有水泥品种、用量、水灰比、骨料规格与质量、养护条件等。 5.7 混凝土的变形性能 三、温度变形 1、水化硬化过程中的温度变形 水泥水化熱使混凝土温度上升，造成内外温差，从而导致混凝土表面开裂。为降低混凝土内部温度，可采用水化熱较低的水泥品种，降低水泥用量，掺加缓凝剂，人工降温等措施。 2、正常使用状态下的温度变形 混凝土的热膨胀系数一般为（0.6－1.3）×10-5/℃，即温度上升1 ℃，1m长的混凝土长度变化约为0.01mm。温度变形对大体积混凝土、大面积混凝土、长结构混凝土极为不利，易使混凝土结构产生裂缝，设计规范规定采用设置变形缝（伸缩缝）来限制结构长度，减少温度变形对结构的不利影响。 5.7 混凝土的变形性能 四、荷载作用下的变形 1、混凝土在短期荷载作用下的变形－－弹塑性变形 混凝土是一种非均质材料，在外力作用下，产生弹塑性变形，其应力与应变的关系不是直线而是曲线。 5.7 混凝土的变形性能 2、混凝土的弹性模量 混凝土的应力与应变的比值称为弹性模量，弹性模量随着应力增大而降低。规范规定：混凝土采用150×150×300mm的棱柱体试件，以40％的轴心抗压强度fa为荷载值，经3次循环加荷、卸荷的重复作用后，测得的应力与应变的比值，即为混凝土的弹性模量（割线模量）。 C10~C60混凝土的弹性模量为:（1.75－3.60）×104MPa。 低应力下重复荷载作用下的应力－应变曲线 应变 应力 0 A B B’ A’ α E = tgα 40%fa 5.7 混凝土的变形性能 3、混凝土在长期荷载作用下的变形－－徐变 混凝土在长期不变的荷载作用下，沿作用力方向随时间而产生的塑性变形称为混凝土的徐变。 0 40 80 120 160 200 240 应变（10-6） 荷载作用时间（d） 瞬时恢复 残余变形 徐变恢复 加荷 持荷 卸荷 瞬时应变 徐变应变 300 600 900 1200 1500 5.7 混凝土的变形性能 混凝土在受拉、受压、受弯时均产生徐变。 混凝土的徐变对混凝土及钢筋混凝土结构的应力和应变状态影响很大，徐变可能超过弹性变形，甚至达到弹性变形的2－4倍。 有些情况下，徐变有利于削弱由温度、干缩等引起的约束变形，从而防止混凝土结构出现裂缝。但在预应力混凝土结构中，徐变将产生应力松弛，引起预应力损失，造成不利影响。