混凝土的体积稳定性课件.pptVIP

徐變會引起混凝土構件的預應力損失，據統計，我國幾十年來生產的構件預應力損失達30～50%，減小混凝土的徐變，對這樣一些結構物是有益的。但是另一方面，徐變會使溫度或其他收縮變形受約束時產生的應力減小；在結構應力集中區和因基礎不均勻沉陷引起局部應力的結構中，可以降低應力峰值，從這個角度來說：徐變較大的混凝土又有有利的一面。徐變的作用混凝土的體積穩定性問題？某混凝土在實驗室裏成型的試件強度又高、滲透性又小，可是用它澆注的鋼筋混凝土構件開裂得厲害（強度和滲透性都受到影響）；另一混凝土成型的試件開裂了，可是用其澆注的鋼筋混凝土基礎卻完好不裂。這是為什麼？混凝土在荷載作用下呈現彈性與非彈性的應變；在環境作用下乾燥和冷卻時產生收縮應變，當收縮受到約束時引起複雜的應力常會導致開裂。混凝土的彈性行為，包括彈性模量的檢測等，在今後學習其他課程裏會不只一次地接觸到，因此在這裏著重介紹幾種收縮變形及其影響因素等。混凝土構件總是要受到一定的約束，約束通常來自它與地基的摩擦、端部的其他構件、配筋，以及混凝土體內外變形的差異。當混凝土材料的應變完全受到約束時，將產生彈性拉應力σ=Eε。當應力超過混凝土的抗拉強度時，構件就有可能開裂。但是混凝土的粘彈性（徐變）可減小混凝土構件的開裂風險。變形與開裂無鬆弛作用時出現開裂混凝土的抗拉強度開裂延遲應力鬆弛後的實際應力應力鬆弛時間收縮應變受約束時產生的彈性拉應力3.4.1變形的類型荷載作用產生彈性與非彈性變形2.非荷載作用產生收縮與膨脹變形3.材料的粘彈性徐變（應力鬆弛）Typesofdeformations3.4.2彈性行為混凝土的彈性模量高，即剛度大，意味著在一定荷載作用下的變形小。混凝土的彈性模量與孔隙率關係密切，因此影響強度的各種因素，也同樣影響它的彈性模量。混凝土的彈性模量在很大程度上取決於占其主要體積組分的骨料的彈性模量。混凝土的彈性模量ElasticModulus不是常數。受許多因素影響，如骨料品種、用量和混凝土幹濕狀態等；隨時間（混凝土的齡期）會不斷增長；彈性模量高時，雖然在外荷載作用下的變形小；但混凝土的變形受約束時，彈性模量越高，產生的應力則越大。PP混凝土的泊松比=？混凝土在荷載作用下的變形0.15~0.2什麼材料的泊松比≈0.5?體積不變：純流體混凝土的非荷載變形UnloadedDeformationinConcrete3.4.3熱膨脹/收縮3.4.4乾燥收縮與徐變3.4.5自生變形3.4.6碳化收縮熱膨脹與收縮ThermalExpansionandShrinkage混凝土硬化初期由於水泥水化放熱升溫，體積膨脹；到達溫峰後降溫產生收縮，由於升溫時彈模小、降溫時彈模明顯增大，因此收縮變形受約束形成的拉應力遠大於升溫期間積累的壓應力，當超過混凝土的抗拉強度時會出現開裂。新澆混凝土溫度、應變、應力的變化歷程圖3-46硬化水泥漿體與混凝土的絕熱溫升水化熱的影響混凝土溫度隨水泥用量增加而上升圖3-47混凝土澆注厚度對溫升的影響（澆注溫度20?C，水泥用量400kg/m3）混凝土的溫升隨結構物斷面尺寸增大而加劇2.0m2.5m結構斷面尺寸非常大ThermalShrinkageandCracking熱收縮與開裂20世紀初，人們就認識到大體積混凝土會因水化溫升出現開裂，為了減小水化放熱產生的影響，開始採用摻火山灰的辦法，30年代又開發出低熱水泥。利用加大粗骨料粒徑、非常低的水泥用量、預冷拌合物原材料、限制澆注層高和管道冷卻等措施，進一步獲得了降低水化溫峰、抑制熱裂縫的效果。熱收縮與熱應力混凝土的抗拉強度很小，因此在冷卻時產生的拉應力很容易超過它的強度。例如：混凝土的熱膨脹係數為10×10－6/℃由於水化熱產生的溫升為15℃則混凝土冷卻時的熱收縮為150×10－6而其彈性模量設為30GPa如果被完全約束，冷卻時的拉應力達3.15MPa超過一般混凝土的抗拉強度因此，如果不是由於應力鬆弛，很可能要開裂拉應力的計算式中：σt＝拉應力Kr＝約束程度E=彈性模量α=熱膨脹係數