混凝土徐變(creep of concrete):混凝土在某一不變荷載的長期作用下(即,應(yīng)力維持不變時),產(chǎn)生的塑性變形。
1.產(chǎn)生徐變的主要原因:
(1),是混凝土受力后,水泥石中的膠凝體產(chǎn)生的黏性流動(顆粒間的相對滑動)要延續(xù)一個很長的時間;
(2),另一方面骨料和水泥石結(jié)合面裂縫的持續(xù)發(fā)展。
2.影響徐變的因素除了和時間有關(guān)外,還與下列因素有關(guān):
(1),應(yīng)力條件。經(jīng)過實驗表明,徐變與應(yīng)力大小有直接關(guān)系。應(yīng)力越大,徐變也越大。實際工程中,如果混凝土構(gòu)件長期處于不變的高應(yīng)力狀態(tài)是比較危險的,對結(jié)構(gòu)安全是不利的。
(2)加荷齡期。初始加荷時,混凝土的齡期越早,徐變越大。若加強養(yǎng)護,使混凝土盡早結(jié)硬或采用蒸汽養(yǎng)護,可減少徐變。
(3)周圍環(huán)境。養(yǎng)護溫度越高,濕度越大,水泥水化作用越充分,徐變就越小;試件受荷后,環(huán)境溫度低,濕度大,徐變就越小。
(4)混凝土中水泥用量越多,徐變越大;水灰比愈大,徐變愈大。
(5)材料質(zhì)量和級配好,彈性模量高,徐變小。
混凝土的徐變會顯著影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力性能。如局部應(yīng)力集中可因徐變得到緩和,支座沉陷引起的應(yīng)力及溫度濕度力,也可由于徐變得到松弛,這對水工混凝土結(jié)構(gòu)是有利的。但徐變使結(jié)構(gòu)變形增大對結(jié)構(gòu)不利的方面也不可忽視,如徐變可使受彎構(gòu)件的撓度增大2~3倍,使長柱的附加偏心距增大,還會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損損失。
3.壓應(yīng)力與徐變的關(guān)系:
σc≤0.5fc ── 線性徐變,具有收斂性;
σc>0.5fc ── 非線性徐變,隨時間、應(yīng)力的增大呈現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象;
σc>0.8fc ── 砼變形加速,裂縫不斷地出現(xiàn)、擴展直至破壞(非收斂性徐變)。
一般地, 混凝土長期抗壓強度?。?.75~0.8)fc徐變系數(shù):φ=εcr/εce= ecεcr/σ。
4.徐變對構(gòu)件受力性能的影響:
在荷載長期作用下,受彎構(gòu)件的撓度增加;
細長柱的偏心距增大;
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件將產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失等。
徐變可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中,使應(yīng)力較均勻的重新分布,對大體積混凝土能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。但在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,徐變將使混凝土的預(yù)加應(yīng)力受到損失。
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