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高性能混凝土结构试验研究吴欠欠1,田平 2（1.大连大学，辽宁大连 226611 2.建筑工程学院，辽宁大连 226611）摘要：高性能混凝土的性能需要不断地试验以了解其详细的参数，对两个方面的混凝土性能进行了试验研究。
一是早期开裂是高性能混凝土应用中经常出现的问题，这不仅影响混凝土的外观质量，也给混凝土的耐久性带来不利影响。
针对这一问题，利用平板法约束试验，研究自然环境下不同水胶比，大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。
二是高性能混凝土在工程中应用越来越广泛。
本文对配筋和未配筋的高性能混凝土徐变进行了深入的试验和理论分析。
对 12 个高性能混凝土试件进行了为期 360 天的分析研究。
关键词：高性能混凝土；早期开裂；聚丙烯纤维；大掺量粉煤灰；徐变Abstract: In order to understand the performance of high performance concrete . There were two aspectsof the test had been gong .The first is early-age cracking is a recurrent problem in the application of high performance concrete，it not only affects the outward appearance quality of concrete but also brings adverse effect on durability of concrete. Aiming at this problem. The influences of different water-binder ratio，large volume fly ash and polypropylene fiber on early cracking of maritime high performance concrete by using flat-restraint test on the natural environment were studied . The second is high performance concrete is widely used in different projects now．The creep of high performance concrete members is deeply analyzed，and the creeps of 12 specimens are measured in 360 days．Key words: high performance concrete；cracking at early age；polypropylene fiber；high volume fly ash；creep0 引言目前正是我国经济高速发展的时期，由此也带来了我国混凝土建设的高峰。
收稿日期:2008Ο03Ο14;修回日期:2008Ο11Ο10基金项目:河南省高等学校创新人才培养工程资助项目(豫教高[2004]294号)作者简介:李凤兰(1964Ο),女,河北武邑人,教授,主要从事土木工程材料研究,(电话)0371Ο65790237(电子信箱)lifl64@ 。
文章编号:1001Ο5485(2009)02Ο0045Ο03不同骨料的高强混凝土早期徐变性能研究李凤兰,罗俊礼,赵顺波(华北水利水电学院土木与交通学院,郑州 450011)摘要:以两种细骨料(机制砂、天然砂)与两种粗骨料(石灰岩碎石、花岗岩碎石)分别组合配置的4组高强混凝土为研究对象,进行了混凝土徐变性能对比试验研究。
分析了细骨料和粗骨料对高强混凝土徐变性能的影响规律,提出了徐变系数的预测计算公式。
关 键 词:高强混凝土;徐变;骨料;早龄期中图分类号:TU378 文献标识码:A1 概 述徐变是混凝土材料本身所固有的特征,是指在持续荷载作用下,混凝土的应变随时间增长的现象。
在长期荷载作用下,混凝土体内水泥胶体微空隙中的游离水经毛细管挤出并蒸发,使胶体体积缩小最终在宏观上形成了徐变。
徐变应变是随持荷时间的增长而增加的,但其增加的速度又是随时间递减的。
混凝土徐变可以持续非常长的时间,一般在5～20a 后其增长逐渐达到一个极限值,但大部分徐变在1～2a 内就已经基本完成。
若以持荷20a 的徐变为准,则持荷14d 的徐变约为20a 的18%～35%、90d 的徐变约为20a 的40%～70%、1a 的徐变约为持荷20a 的75%。
一般徐变变形比瞬时弹性变形大1～3倍,在某些不利条件下还可能更大,因此,在结构设计中徐变是一个不可忽略的重要因素[1]。
试验证明高强混凝土的徐变应变量,要比普通混凝土低,原因是高强混凝土硬化水泥浆强度大、弹性模量高。
影响混凝土徐变的因素十分复杂:内部因素包括水泥类型、水胶比、矿物掺合料、骨料、外加剂和试件尺寸等;外部因素包括加载龄期、加荷应力、持荷时间、温度、湿度等。
高性能混凝土徐变规律研究的开题报告【开题报告】一、选题背景随着人们经济水平的提升和建筑工程的不断完善，高性能混凝土这种新型材料逐渐被广泛应用于现代化建筑工程中。
高性能混凝土具有耐久性好、力学性能良好、抗裂性强等特点，可用于建筑结构、道路等领域，其使用效果显著，在建筑工程中荣获了丰硕的成果。
然而，研究表明，高性能混凝土在长期使用时容易出现徐变现象，从而影响了其工程安全和使用寿命。
因此，深入研究高性能混凝土徐变规律具有重要的理论和实践意义。
二、选题目的本研究旨在探究高性能混凝土的徐变规律及相关机理，为高性能混凝土工程的设计、施工和维护提供科学的依据，促进高性能混凝土的应用推广。
三、研究内容1、高性能混凝土的基本性能、主要组成及其应用。
2、高性能混凝土徐变现象的定义、表征指标及其影响因素。
3、高性能混凝土徐变规律的研究方法和实验。
4、高性能混凝土徐变规律分析与机理探究。
5、高性能混凝土提高耐久性的措施和方法。
四、研究方法本研究采用文献资料法和实验研究法相结合的方法，先针对高性能混凝土的徐变规律进行文献资料收集和综述分析，再以实验为基础，分析高性能混凝土的徐变规律及其机理并探讨其影响因素，最后提出高性能混凝土提高耐久性的措施和方法。
五、进度计划第一阶段：文献收集、整理和分析（2个月）第二阶段：实验设计和实验测定（4个月）第三阶段：实验数据分析和归纳总结（2个月）第四阶段：撰写论文和稿件修改（4个月）六、论文预期成果1、阐述高性能混凝土的基本性能、主要组成及其应用。
2、深入剖析高性能混凝土徐变现象的表征指标、影响因素及其机理探究。
3、总结高性能混凝土提高耐久性的措施和方法。
4、论文以高水平的学术质量得到发表，为高性能混凝土的发展和应用提供理论支持。
混凝土流变性能及测试方法研究摘要：高性能混凝土工作性的主要指标流动性能的测试是至关重要的。
而目前采用的方法仍然是用于测试塑性混凝土静态塑性指标的坍落度法，由于该法没有体现非牛顿流体力学中时间变量这一重要参数，因而是不适当的。
本文作者根据流变学原理结合工程实际，原创性设计出一种测试高性能混凝土流动性能的试验方法。
1 概述我国水泥年产量现巳超过20万t，主要用于混凝土和砂浆。
水泥生产是高耗能高排放过程，砂石集料系自然资源。
因此，提高混凝土强度，使肥胖桩痩身，减少水泥用量，科学应用工业废弃物，推广应用高强高性能混凝土，是土木工程界当前一项重要任务。
高性能混凝土系指新拌混凝土具有优异工作性能（习称和易性〕，硬化混凝土具有所需力学性能和优良的耐久性能的一类混凝土。
高强混凝土理所当然就应是一种高性能混凝土。
因此，混凝土工作性研究是高强高性能混凝土的首当其冲的研究内容。
2 高强高性能混凝土流变性能探讨2.1混凝土的稠度指标坍落度混凝土工作性包含稠度、粘聚性、保水性、稳定性以及合适的凝结时间等概念。
其中稠度一般用坍落度来表征；粘聚性采用棍度来表示抗离析能力；保水性好坏用泌水率来量化；稳定性指抵抗颗粒沉降内分层的能力；合适的凝结时间用以保证顺利操作，及时硬化。
20世纪八十年代及以前，混凝土浇筑一般采用翻斗车或吊车加灰斗的方式，混凝土坍落度一般30~50mm或60~80mm，称为塑性混凝土。
采用坍落度来表征混凝土的施工和易性，方法简单，操作快捷，满足实用需要。
九十年代泵送混凝土开始在国内大中城市被广泛采用。
泵送混凝土要求具有流动性，坍落度一般在160~240mm。
目前，混凝土商品化及泵送施工巳完全普及。
对于中等强度等级混凝土(C30-C50)，由于混凝土黏聚性适中，采用坍落度法(结合扩展度)仍能较好反映混凝土的工作性。
近年来，随着聚羧酸系高性能减水剂的推广应用，C60-C80级高强泵送混凝土得以大量应用。
由于聚羧酸系减水剂强大的减水功能(减水率可达 40%)及高强混凝土的胶凝材料高掺量，混凝土粘度大幅提高，由粘聚性的正面效应转变为黏滞性的负面效应。
高性能混凝土早龄期轴向拉伸特性采用经改进的轴向拉伸试验装置对三种不同水灰比的高性能混凝土早龄期的抗拉强度和拉伸弹性模量等拉伸特性进行了实验研究。
结果表明，所采用的试验装置和试验方法能较有效地评价硬化过程中高性能混凝土的轴向抗拉特性；早龄期高性能混凝土的抗拉强度发展迅速，轴心抗拉强度约为同龄期劈裂抗拉强度的0．96倍；高性能混凝土早期拉伸弹性模量的发展比抗拉强度的发展更快。
0 前言凝结硬化期间，高强、高性能混凝土的开裂敏感性极高[1]。
尽管自由状态下混凝土的体积变化并不会导致结构的开裂，但实际工程结构大多处于各种形式的约束(如地基、相邻结构、内部钢筋等)之下，混凝土的体积变化不能自由发生，从而导致结构内部产生拉应力，导致早期裂缝的出现。
早期开裂是否发生、何时发生，这与混凝土材料的力学性能，尤其是早期抗拉特性有着密切的联系。
从已有文献[2]不难发现，由于混凝土早期，特别是硬化初期的抗拉性能极难通过试验测定，因而大多数研究的对象只集中于养护至少1d后的混凝土，且主要是针对普通强度等级的混凝土。
这些试验结果并不能很好地反映高性能混凝土的早龄期抗拉性能。
本文主要对轴向荷载作用下的高性能混凝土早龄期的抗拉强度、拉伸弹性模量等拉伸特性进行实验研究，为进一步研究和探明高性能混凝土的早期开裂机理提供资料。
1 实验概要1．1 早期轴向拉伸试验装置[3]高性能混凝土早期抗拉性能试验装置如图1所示。
该装置通过空心液压千斤顶对试件施加轴向拉伸荷载。
试验所采用的拉伸试件的形状表示于图1，其中部等截面段的截面尺寸为100mm×100mm，试件端部的断面尺寸逐渐放大，采用弧形过渡的方式以减小应力集中。
试件端部与加载系统之间采用密布96螺杆的10mm厚的钢板进行锚固连接，以便利用螺栓与混凝土之间的粘结锚固作用均匀传递拉伸荷载。
为了保证所施加的拉力为轴心拉伸荷载，试件两端分别采用相互垂直的万向轴承进行连接。
试验中混凝土拉伸性能测试的最早龄期为8h，考虑到早龄期混凝土强度低，且脱模困难，须带底部模板进行试验。
第36卷第3期2008年6月浙江工业大学学报J OURNAL OF ZH E J IAN G UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GYVol.36No.3J un.2008收稿日期:2007211213基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(Y106856)作者简介:叶德艳(1982—)男,浙江温州人,硕士研究生,主要从事结构工程方面研究.高性能混凝土早期拉伸徐变的实验研究叶德艳1,杨 杨1,洪 钟1,江晨晖2(1.浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032;2.浙江建设职业技术学院,浙江杭州311231)摘要:对早龄期高性能混凝土的拉伸徐变特性把握,能够为高精度的应力解析及开裂预测提供重要参数.以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,利用自行设计的早龄期拉伸基本徐变实验装置,探讨了不同加载龄期(0.5,0.75,1,3和7d )及不同加载初始应力强度比(0.2、0.3和0.4)下的拉伸徐变特性.实验结果表明:龄期0.5,0.75和1d 加载的混凝土表现出较高的徐变能力,并且徐变速度在持荷一段时间后随龄期的推迟而急剧下降.龄期0.5,0.75d 加载的混凝土徐变表现出较大的非线性,并且对同一个加载龄期,加载初始应力强度比越大,比徐变越大,并且加载初期的徐变速度越快;但加载龄期在1,3,7d 的混凝土徐变仍表现出线性特征.关键词:拉伸徐变;高性能混凝土;加载龄期;应力强度比;早龄期中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:100624303(2008)0320285205An experimental study on tensile creep of high performanceconcrete at early agesYE De 2yan 1,YAN G Yang 1,HON G Zhong 1,J IAN G Chen 2hui 2(1.College of Civil Engineering and Architecture ,Zhejiang University of Technology ,Hangzhou 310032,China ;2.Depart ment of Construction Engineering ,Zhejiang Vocational College of Construction ,Hangzhou 311231,China )Abstract :The understanding of tensile creep behavior cont ributes considerably to t he highly accu 2rate st ress analysis and crack p rediction in high performance concrete.This paper deals wit h t he experimental investigation on tensile creep of high performance concrete wit h water cement ratio of 0.3at early ages.A set of early 2age tensile basic creep testing apparat us was const ructed ,and t he behavior of tensile creep under different loading ages (0.5,0.75,1,3and 7days )and stress /st rengt h ratio (0.2,0.3and 0.4)were discussed.The result s of t he experiment indicated t hat :firstly ,a particularly high magnit ude of tensile creep stain was observed when concrete was load 2ed at 0.5,0.75and 1days ,and t he creep rate decreased dramatically after a short initial time un 2der load .Secondly ,Tensile creep was not p roportional to applied stress when t he loading age is 0.5,0.75days ,and t he higher initial st ress/st rengt h ratio ,t he larger specific creep st rain and creep rate.However ,it appeared characteristic of linearity when concrete was loaded at 1,3and 7days.K ey w ords :tensile creep ;high performance concrete ;age at loading ;stress/strength ratio ;early ages0 引 言伴随着混凝土技术的发展,高性能混凝土得到了越来越多的应用.但是,由于其水胶比较小且含有大量的粉体,致使高性能混凝土的水化硬化特点和内部结构与普通混凝土相比有较大的差异,即除水分逸散引起的干燥收缩、水泥水化热产生的温度变形外,伴随着水泥水化的自干燥所造成的自收缩是引起早期开裂的重要原因[1,2].混凝土早期开裂通常是由体积变化受到约束产生的内拉应力超过混凝土抗拉强度所致.在约束条件下,早龄期高性能混凝土的应力发展及其是否开裂不仅取决于其体积变化的发展以及结构中的约束形式,还取决于混凝土早期的弹性模量、强度、极限拉伸能力、拉伸徐变等力学性能的发展变化.研究发现,对于构件中受约束的混凝土,尤其是对早龄期混凝土,徐变能够松弛其60%以上体积变化造成的拉应力,即徐变在缓解拉应力,延缓开裂方面起着重要作用[3,4];而且,对早龄期混凝土拉伸徐变特性的把握,对于早期体积变化引起的应力解析和结构分析精度的提高以及裂缝宽度的预测是必不可少的前提.由上述可见,早龄期的拉伸徐变是高性能混凝土的一项非常重要的性能,然而以往文献中有关混凝土徐变方面的研究内容绝大多数集中于硬化后混凝土的压缩徐变特性,近年来注意力开始转向早龄期的徐变[5],但对早龄期的拉伸徐变仍甚少关注,国外的研究还处于起步阶段[6,7],国内的相关研究更是凤毛麟角.即使有关于早龄期拉伸徐变的研究,但研究缺乏系统性,实验参数少、覆盖面狭窄,因此大多局限于拉伸徐变特性的定性分析,定量评价工作尚未开展;并且,很少有关于加载龄期在1天之前的混凝土拉伸徐变研究,因此所获的结果并不适用于在更早龄期快速发展的温度应力和自收缩应力的评价.由于缺乏对早龄期拉伸徐变的把握,常常以压缩徐变替代,甚至以成熟混凝土的压缩徐变替代,从而造成应力解析的精度低,解析结果只能用于定性而不能用于定量分析的状况.以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,利用自行设计的早龄期拉伸基本徐变实验装置,探讨了不同加载龄期(0.5,0.75,1,3,和7d)及不同加载应力强度比(0.2,0.3和0.4)下的拉伸徐变特性,为拉伸徐变模型的建立和应力解析精度的提高提供重要参数.1 实验概要1.1 原材料及混凝土配合比本研究中配制混凝土所选用原材料的基本物理性质如表1所示.所采用的混凝土的水灰比为0.3,为提高其工作性,混凝土搅拌时掺入聚羧酸系高效减水剂,拌合物的坍落扩展度达到(540±20)mm.混凝土的配合比、所配制混凝土的拌合物的特性及强度等级如表2所示.由于是针对早期拉伸徐变的基础性研究,为减少影响因素,使结果分析更简明,所用混凝土的胶凝材料仅为硅酸盐水泥,未掺任何矿物质掺合料,且所用骨料的含水状态为饱和面干.表1 原材料的基本物理性质T able1 Physical property of m aterials for mixing concrete 原材料基本物理性质水泥P.O.42.5级普通硅酸盐水泥,表观密度3100kg/m3水饮用水细骨料河砂,细度模数3.00,表观密度2654kg/m3,饱和面干状态粗骨料碎石,表观密度2686kg/m3,最大粒径20mm,饱和面干状态高效减水剂聚羧酸盐系高效减水剂,减水率≥25%表2 混凝土配合比1)T able2 Mix proportion of concrete代号水灰比/%砂率/%单位用量/(kg・m-3)水泥水砂子石子减水剂占水泥用量的质量分数/%坍落度/mm强度等级OP2303041533160656944 2.60540±20C60 注:1)A=S+G,该表中所有百分数均为质量百分数1.2 实验方法1.2.1 拉伸徐变的测定装置早期拉伸徐变测定装置,由加载装置和测量控制装置两部分组成.为了控制荷载恒定,本实验采用弹簧加载方式.加载装置如图1所示,左端的油泵、千斤顶控制加载速度和荷载大小,右端的压缩弹簧用以维持荷载恒定.荷载传感器、位移传感器、数据采集仪、计算机构成测量系统并予以监控和数据采・682・浙江工业大学学报第36卷集.考虑到混凝土试件及连接件如螺杆等的徐变会导致应力松弛,持荷过程中要经常注意调整弹簧右端螺母以保证荷载恒定.试件采用2个尺寸为100mm ×100mm ×400mm 的混凝土试件进行平行实验,其两端通过万向轴承连接以保证轴心受拉.试件端部采用带螺杆的钢板进行锚固,以保证荷载均匀传递(详见图2);图中内外螺纹螺杆的设计可以方便试件的制作及安装.由于1d 之前加载的混凝土尚未硬化完全,表面潮湿,不能粘贴应变片,因此采用PI 型变位计通过预埋螺丝固定以测定混凝土试件两个侧面的轴向变形,1d 及3d 之后加载的试件应变采用电阻应变片测定.实验数据如轴向变形及荷载大小由TDS 2303型数据采集仪自动记录.两个试件所测得的轴向变形最大差值小于平均值的10%,因此可以保证实验数据的可靠性和精度.1.2.2 自由收缩应变的测定由于加载过程中伴随混凝土的自收缩和温度变形,为了获得密封状态下的拉伸徐变变形(基本徐变),必须扣除相应非荷载作用下自由收缩应变(自收缩和温度应变).收缩试件采用2个,尺寸与徐变试件尺寸一致,采用在混凝土两端设置数显千分表的方法测定.测试龄期起点为0.5d ,持续时间为30d ,数据由计算机自动采集,每隔15min 记录一次.为获得早龄期混凝土的自收缩应变,必须扣除相应的温度应变.因此,在收缩试件中埋入热电偶对混凝土内部温度进行测定,然后由热膨胀系数(10×10-6/℃)求出温度应变.1.2.3 抗拉强度和拉伸弹性模量的测定为了保证混凝土试件在一定的初始应力强度比条件下加载,必须获得各加载龄期时的抗拉强度,本实验采用劈裂抗拉强度试验方法,按国家标准G B/T 50081—2002进行.为了求得拉伸徐变系数还必须掌握拉伸弹性模量(E t ),它是由拉伸实验中徐变之前的弹性应变阶段获得.1.2.4 养护条件及实验步骤试件浇捣抹平后,立即用塑料薄膜加湿布覆盖严密,以防水分散失.成型后所有试件静置于温度为(20±1)℃,相对湿度(R H )为(60±5)%的养护室中养护.养护10h 后拆模,并立即用胶带纸包裹所有的收缩和徐变试件使之处于密封状态.至预设龄期时,先进行混凝土的劈裂抗拉强度试验测出抗拉强度,然后根据预设的应力强度比得出实际的加载应力,最后在恒温室进行拉伸徐变试验测定,每个徐变试件持荷时间14d ,收缩试验同时进行.2 实验结果与讨论图3 早期力学性能经时变化Fig.3 Development of mechanical properties ofearly age concrete2.1 早期抗拉强度,弹性模量混凝土的早期拉伸徐变特性与经时发展的抗拉强度直接相关,并且拉伸徐变实验所施加的实际荷载必须由加载时的抗拉强度获得,所以抗拉性能十分重要.根据拉徐变的加载龄期0.5,0.75,1,7d ,其同龄期的劈裂抗拉强度(f st )经时变化便可获得,实验结果如图3所示.可以看出,劈裂抗拉强度在1d 之前发展迅速,1d 之后趋于缓慢,这与高性能混凝土抗压强度的发展极其相似.其次,拉伸弹性模量(E t )是由拉伸实验中徐变之前的弹性应变阶段获得,其经时变化曲线同样表示在图3中.由图可见,・782・第3期叶德艳,等:高性能混凝土早期拉伸徐变的实验研究拉伸弹性模量在1d 之前发展迅速,且发展速度较劈裂抗拉强度的发展还要快些,龄期1d 尤其是3d 之后的发展逐渐缓慢.2.2 自由收缩密封状态下的自由收缩(全收缩)应变实际上包括了自收缩和温度应变.图4显示了自由收缩和自收缩从0.5d 到30d 时的经时变化曲线.可以看出,混凝土成型后3d 以内自收缩发展得很快,特别是在1d 以内自收缩发展得十分迅猛,0.5d 至1d 的自收缩应变已经达到85×10-6,占30d 自收缩应变的26%.当到3d 龄期后自收缩速率开始逐渐减缓.图4 收缩应变经时变化Fig.4 Time dependent changes of shrinkage strain2.3 拉伸徐变特性2.3.1 不同加载龄期对拉伸徐变的影响对早龄期的混凝土,加载龄期对拉伸徐变的影响很大.为掌握早龄期的拉徐变特性,本实验设置加载龄期为0.5,0.75,1,3和7d.需要说明的是:水灰比0.3的混凝土至龄期0.5d 时,由于实测的抗拉强度不会太低以保证施加的拉伸荷载在一定的精度范围,因此设定拉伸徐变实验的最早加载龄期为015天是可行的.如图5所示,0.5,0.75,1d 加载的混凝土显示出较大徐变能力,尤其是0.5d 加载的混凝土,在同一应力强度比条件下,以0.4为例,(如图5(a )),持续14d 时徐变系数(徐变与加载时初始弹性应变之比)高达1.8左右,比徐变(图6)高达120×10∃6/M Pa ,而7d 加载的混凝土徐变系数和比徐变(单位应力作用下的徐变)分别才0.35和12×10∃6/M Pa 左右.从徐变曲线形状可以看出,龄期0.5,0.75,1d 加载的混凝土徐变速度在持荷一段时间后随龄期的推迟而急剧下降,即此时徐变基本上很快收敛;而3,7d 加载的混凝土徐变收敛速度较为缓慢.在015,0.75,1d 加载的混凝土,它们之间的徐变系数差异很大,即加载龄期对拉伸徐变的影响相当敏感.而3,7d 的徐变差异并不是很明显.以上现象可以解释为:0.5,0.75,1d 加载的混凝土,其内部结构尚未密实,未填满的毛细孔较多,弹性模量和抗拉强度较低,凝胶体的迁移较为容易,所以徐变在加载初期增长很快,显示较大的徐变能力;而随着龄期的进展,混凝土加载当时的拉应力与经时发展的抗拉强度比值下降很快,所以徐变很快收敛.而加载龄期在3,7d 时,混凝土内部结逐渐渐密实,内部凝胶体移动变得困难,所以徐变系数和比徐变很小,并且它们之间的徐变差异也不大;但是此时的混凝土加载时的应力与之后经时发展的抗拉强度比值差别不是很大,因此徐变并没有很快收敛.・882・浙江工业大学学报第36卷2.3.2 加载初始应力强度比对拉伸徐变的影响Davis 2Granville 法则认为:当加载压缩应力在混凝土强度的40%以内时(对高强混凝土这个比例系数可能要大些),徐变与作用应力成线性关系[8];当加载应力超过40%时,徐变变形急剧增加不再收敛,呈现非稳态现象,此时徐变与应力呈非线性关系.有关加载初始应力强度比对拉伸徐变的影响,长期以来认为与压缩徐变相同,Davis 2Granville 法则同样适用于拉伸徐变,并且压缩徐变和拉伸徐变的比例系数相同,因此通常以压缩徐变替代拉伸徐变.为验证上述法则的适用性,本实验设置加载初始应力强度比为0.2,0.3,0.4.图6表示了不同加载龄期,不同加载初始应力强度比下的比徐变.如果徐变与应力成正比,那么比徐变曲线重合,结果表明:在对同一个加载龄期,0.5,0.75d 加载的混凝土比徐变曲线差异明显,即拉伸徐变显示较大的非线性.并且,对应同一个加载龄期,应力强度比越大,比徐变越大,并且加载初期徐变速度越快.0.5,0175,1d 加载的混凝土,它们的比徐变曲线基本重合,所以可知徐变与应力基本上成线性关系.这个结果与At rushi 的早期拉伸徐变实验结论一致,并且他的结论认为对3d 龄期加载的混凝土,其极限线性比例可达到60%[9].这种非线性的原因可能是1d 之前加载的高性能混凝土骨架尚未健全,此时的徐变特性较1d 及1d 之后加载的混凝土有很大的不同,那么即使应力强度比在0.4的范围内,拉伸徐变也可能会呈现较大的非线性.图6 不同应力强度比对拉伸徐变的影响Fig.6 Effect of different stress/strength ratios ontensile creep behavior3 结 论(1)采用自行设计的拉伸徐变实验装置和方法,能够较有效地把握了早龄期高性能混凝土的拉伸徐变特性.(2)龄期0.5,0.75,1d 加载的混凝土表现出较高的徐变能力,并且徐变速度在持荷一段时间后随龄期的推迟而急剧下降;0.5,0.75,1d 加载的混凝土,它们之间的徐变系数差异很大,即加载龄期对拉伸徐变的影响相当敏感.(3)龄期0.5,0.75d 加载的混凝土徐变表现出较大的非线性,并且对同一个加载龄期,加载应力强度比越大,比徐变越大,并且加载初期徐变速度越快;但加载龄期在1,3,7d 的混凝土徐变仍表现出线性特征.参考文献:[1] PAILL ERE A M ,BU IL M ,SERRANO J J.Effect of fiberaddition on t he autogenous shrinkage of silica fume concrete [J ].ACI Material Journal ,1989,86(2):1392144.[2] TAZAWA E ,MIYAZAWA S.Experimental study on mecha 2nism of autogenous shrinkage of concrete [J ].Cement and Concrete Research ,1995,18(8):163321638.[3] 马新伟,钮长仁,HOO TON R D.高性能混凝土在约束条件下的受拉徐变特征[J ].武汉理工大学学报,2006,28(2):26229.[4] 张涛,覃维祖.混凝土早期徐变对开裂敏感性的影响[J ].工业建筑,2005,35(8):89292.[5] 祝昌暾,陈敏,杨杨,等.高强混凝土的收缩和早期徐变特性[J ].混凝土与水泥制品,2005,4(2):326.[6] KOVL ER K.Tensile creep behavior of high strengt h concretesat early ages[J ].Materials and Structures ,1999(32):3832387.[7] STER GAARDA L ,LAN G D A ,AL TOUBA T S A ,et al.Tensile basic creep of early 2age concrete under constant load [J ].Cement and Concrete Research ,2001,31:189521899.[8] N EVILL E A M ,DIL GER W H ,BROO KS J J.Creep of planand structural concrete[M ].New Y ork :Construction Press ,1983.[9] A TRUSHI D.Tensile and compressive creep of early age con 2crete :Testing and modelling[D ].Norwegian :Norwegian U 2niversity of Science and Technology ,2003.(责任编辑:刘 岩)・982・第3期叶德艳,等:高性能混凝土早期拉伸徐变的实验研究。
