混凝土的徐变收缩温度效应理论
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混凝土收缩徐变时间一、引言混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好等优点。
然而,在混凝土施工过程中,由于水分的蒸发、水化反应等原因,会产生收缩和徐变现象。
混凝土的收缩徐变时间是指混凝土在施工后开始收缩徐变的时间,对于工程的持久性和安全性至关重要。
本文将对混凝土收缩徐变时间进行探讨。
二、混凝土收缩和徐变的定义混凝土收缩是指混凝土在干燥或水化过程中,由于水分流失导致体积缩小的过程。
徐变是指混凝土在荷载作用下,由于内部应力的重新分布而导致体积变化的过程。
混凝土的收缩和徐变会直接影响结构的稳定性和使用性能。
三、影响混凝土收缩徐变时间的因素1. 材料因素•水灰比:水灰比越大,混凝土的收缩徐变时间越长。
•胶结材料特性:胶结材料中的胶凝材料对混凝土的收缩徐变有重要影响,不同类型的胶凝材料具有不同的收缩徐变特性。
•骨料类型:骨料的热胀冷缩系数不同,会影响混凝土的收缩徐变时间。
2. 外界环境因素•温度变化:温度变化会导致混凝土收缩或徐变,特别是在大幅温度变化的环境中,混凝土的收缩徐变时间会缩短。
•湿度变化:湿度变化也会影响混凝土的收缩徐变时间,干燥环境下混凝土的收缩徐变速度较快。
3. 结构设计因素•截面形状和尺寸:不同的截面形状和尺寸会影响混凝土的收缩徐变时间,截面越大,收缩徐变时间越长。
•配筋方式:合理的配筋方式可以改善混凝土的收缩徐变性能。
四、测量混凝土收缩徐变时间的方法1. 直接测量法直接测量法是通过在混凝土中安装变形测量仪器,测量混凝土的变形,从而得到混凝土的收缩徐变时间。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量混凝土中一些影响混凝土收缩徐变的参数,如温度、湿度等,来推算混凝土的收缩徐变时间。
五、混凝土收缩徐变时间的控制措施1. 优化配合比合理的水灰比和胶结材料的选择可以减少混凝土的收缩徐变时间。
2. 控制施工环境控制施工环境的温度和湿度,避免极端的温度和湿度变化,可以减缓混凝土的收缩徐变。
3. 使用优质材料选择具有较低收缩徐变性能的胶凝材料和骨料,可以延缓混凝土的收缩徐变。
1.054/1.541 混凝土结构力学与设计 (3-0-9)内容提要5 徐变和收缩变形混凝土的徐变{ 持续应力作用下的混凝土,其应变随时间逐渐增长。
最终的徐变应变可能是初始弹性应变的好几倍。
{ 徐变是指材料在持续应力作用下将继续经历相当长时间的变形。
{ 松弛是指在恒定应变下的应力损失。
{ 混凝土中,徐变变形一般比弹性变形大,因此,徐变是影响变形性能的重要因素。
{ 在恒定轴压应力下的混凝土试验表明在工作应力范围内 - 如应力不超过 0.5c f ′ - 徐变应变与应力成正比,σ与cr ε符合线性关系。
高应力下微裂缝对徐变的影响。
混凝土徐变的机理{ 包括两种现象:1.混凝土在密闭条件下(以确保水分不外溢)发生的与时间相关的变形。
Æ 基本徐变 受恒定载荷卸掉载荷(未加载) (弹性恢复变形)徐变回复徐变弹性变形=εinst永久或残余变形时间2.若允许与外界的湿气交换发生的材料徐变。
Æ 干徐变{ 基本徐变仅受材料特性的影响,而干徐变和收缩还取决于环境和试件的尺寸。
{ 实际情况可能是两种现象的组合,有时,一种会成为主导因素。
{ 徐变变形图包含三个区域:1.主徐变 Æ 变形的初始增长 2.二阶徐变 Æ 相对稳定的变形区 3.三阶徐变 Æ 导致徐变徐变度{csp εεσ=,0.5c f σ′< 其中,c ε=时间的函数Æ 应力水平高于0.8c f ′,徐变会导致破坏{ c f ′与sp ε的关系:c f ′(磅/英寸2)sp ε(10-6每磅/英寸2)最终应变(10-6每磅/英寸2)3000 1.0 3.1 4000 0.80 2.9 6000 0.55 2.4 8000 0.402.0徐变系数{ ct instC εε=其中,inst ε=瞬时(初始)徐变。
影响徐变的因素{ 内在因素(组份)骨料(浓度+刚度) ↗B 徐变↘ 水灰比 ↗B 徐变↗ 骨料渗透性 ↗B 徐变↗ 骨料徐变 ↗B 徐变↗骨料刚度 ↗B 徐变↘ 骨料等级和级配 水泥{ 外在因素(环境、时间历程)尺寸 形状横截面 ↗B 徐变↘ 环境因素(周围湿度、温度)应力大小 ↗B 徐变↗ 时间(加载龄期)Æ 加载历程对总变形(应变)很重要 Æ 加载龄期 ↗B 徐变↘徐变的数学模型{ 应变分解混凝土总应变可分解为:00()()()E C E C S T E σεεεεεεεεεεεε′′=+=++=+++=+其中,σε=应力产生的应变,E ε=可恢复的应变, C ε=徐变应变,0ε=应力无关的非弹性应变, S ε=收缩应变, T ε=热膨胀,ε′′=非弹性应变。
浅谈高性能混凝土配合比及收缩徐变效应摘要:混凝土结构因其具有易加工、能耗低、耐久性好、与钢材等结合性好、适宜于大规模生产等特点,问世一百多年来,已成为现代结构不可缺少的工程结构。
混凝土技术的发展使预应力混凝土技术的设想成为现实,同时预应力混凝土技术的发展也使大跨与超大跨桥梁的应用与日俱增,这些建筑物均对结构构件提出了高强、轻质的要求,为此高强高性能混凝土逐渐成为人们关注的焦点。
关键词:混凝土;配合比;收缩徐变一、高性能混凝土配合比设计方法很久以来,良好的配合比设计需要更多的是“技巧而非科学”。
这句话充分说明了长久以来配合比的确定主要依靠经验和试验,从而产生了诸多经验性模型,而大多数模型并没有充分认识到经验性本质所在。
本文介绍一种比较流行的高性能混凝土(HPC)配合比设计方法:全计算法。
下面对全计算法进行简要介绍。
1.1 全计算法的基本观点:1) 混凝土各组成材料(包括固、气、液三相)具有体积加和性;2) 石子的空隙由干砂浆填充;3) 干砂浆的空隙由水填充;4) 干砂浆由水泥、细掺合料、砂和空气隙所组成。
1.2 全计算法需要考虑的地方:1、参数 A、B 的选择全计算法进行 HPC 混凝土设计时,水胶比的计算公式中A、B 的参数仍以《JGJ 55-2000 普通混凝土配合比设计规程》为依据,而规程中规定的参数适用于混凝土强度等级小于C60 级时,与高性能混凝土一些要求已经不符。
2、砂拔系数的选择全计算法中的砂拔系数设定偏高。
目前混凝土骨料主要为两种碎石掺配,在实际施工过程中应严格控制粒径<5mm><5mm><5mm>根据以上二点,进行一些参数的修改,并在全计算法的基本观点中增加一点。
为:4) 干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气隙所组成;5) 粒径<5mm>此方法合适于 52.5 级或以上的水泥。
二、高性能混凝土的工作及力学性能工作性主要描述新拌混凝土运输和振捣密实的能力,是新拌混凝土的重要性能,也将影响服役混凝土的性能。
混凝土收缩和徐变的概念嘿,朋友!咱今天来聊聊混凝土收缩和徐变这俩概念。
你知道吗?混凝土就像个有点任性的小孩,收缩和徐变就是它时不时闹出来的小脾气。
先来说说收缩。
这混凝土收缩啊,就好比你新买的衣服,洗了几次之后缩水了。
混凝土在凝固硬化的过程中,体积会逐渐变小,这就是收缩。
你想想,本来好好的一大块混凝土,突然就变小了,这要是在建筑里,能不带来麻烦吗?比如说,桥梁上的混凝土梁,如果收缩得太厉害,那桥梁的结构可就不稳定啦!这就好像一个人的脊梁骨出了问题,能站得稳吗?再讲讲徐变。
徐变这玩意儿呢,就像是个慢性子的家伙,它的变化是慢慢发生的。
混凝土在长期荷载作用下,变形会随时间不断增长,这就是徐变。
打个比方,混凝土柱子一直承受着上面的重量,时间一长,它就像被压久了的弹簧,慢慢就变形了。
这要是不注意,房子还能住得安心吗?混凝土的收缩和徐变,可不是孤立存在的。
它们就像一对调皮的兄弟,经常一起捣乱。
收缩会让混凝土产生裂缝,徐变又会让结构的内力重新分布。
这就好比一个团队里,有两个不省心的队员,总是打乱原本的计划。
那怎么应对混凝土的收缩和徐变呢?这可需要咱们从材料选择、配合比设计、施工工艺等多个方面下功夫。
就像照顾一个孩子,要方方面面都考虑到,才能让他健康成长。
选材料的时候,就得像挑水果一样,精挑细选。
水泥的品种、骨料的质量,都得好好把关。
配合比呢,就像是做菜放调料,比例得恰到好处,多了少了都不行。
施工的时候,养护工作可不能马虎。
得像呵护婴儿一样,给混凝土提供合适的温度、湿度环境。
要是养护不好,混凝土就容易“发脾气”,收缩和徐变就更严重啦。
总之,混凝土收缩和徐变这两个概念,可不能小瞧。
只有深入了解它们,才能在建筑工程中把好关,让我们的房子、桥梁等建筑更加坚固、安全。
朋友,你说是不是这个理儿?。
混凝土徐变混凝土徐变:混凝土在某一不变荷载的长期作用下(即,应力维持不变时), 其应变随时间而增长的现象。
1.产生徐变的主要原因:水泥胶体的塑性变形;混凝土内部微裂缝的持续发展。
2.影响徐变的因素:内在因素──砼组成成分和混凝土配合比;环境因素──养护及使用条件下的温湿度;应力条件──与初应力水平有关。
3.压应力与徐变的关系:σc≤0.5fc ── 线性徐变,具有收敛性;σc>0.5fc ── 非线性徐变,随时间、应力的增大呈现不稳定现象;σc>0.8fc ── 砼变形加速,裂缝不断地出现、扩展直至破坏(非收敛性徐变)。
一般地, 混凝土长期抗压强度取(0.75~0.8)fc徐变系数:φ=εcr/εce=ECεcr /σ。
4.徐变对构件受力性能的影响:在荷载长期作用下,受弯构件的挠度增加;细长柱的偏心距增大;预应力混凝土构件将产生预应力损失等。
2、什么是混凝土的徐变和收缩?影响混凝土徐变、收缩的主要因素有哪些?混凝土的徐变、收缩对结构构件有哪些影响?答:混凝土在长期不变荷载作用下,其应变随时间增长的现象,称为混凝土的徐变。
影响因素:⑴加荷时混凝土的龄期愈早,则徐变愈大。
⑵持续作用的应力越大,徐变也越大。
⑶水灰比大,水泥以及用量多,徐变大。
⑷使用高质量水泥以及强度和弹性模量高、级配好的集料(骨料),徐变小。
⑸混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大,高温干燥环境下徐变将显著增大。
混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。
影响因素:试验表明,水泥用量愈多、水灰比愈大,则混凝土收缩愈大;集料的弹性模量大、级配好,混凝土浇捣愈密实则收缩愈小。
同时,使用环境温度越大,收缩越小。
因此,加强混凝土的早期养护、减小水灰比、减少泥用量,加强振捣是减小混凝土收缩的有效措施。
混凝土收缩徐变对桥梁的影响研究闫志浩发布时间:2023-05-09T03:41:12.066Z 来源:《建筑实践》2023年5期作者:闫志浩[导读] 混凝土的收缩徐变是粘弹性材料的一种固有的时变特性,它会影响桥梁结构长期的使用性能,因此分析混凝土的收缩徐变对桥梁长期的受力及变形的影响格外重要。
本文结合前人经验,解释了徐变的概念以及其影响因素,通过分析对比混凝土徐变的各个理论,得到徐变对桥梁工程的影响,同时还分析了徐变对桥梁工程的影响特点,在此基础上给出控制混凝土徐变的一般办法。
重庆交通大学摘要:混凝土的收缩徐变是粘弹性材料的一种固有的时变特性,它会影响桥梁结构长期的使用性能,因此分析混凝土的收缩徐变对桥梁长期的受力及变形的影响格外重要。
本文结合前人经验,解释了徐变的概念以及其影响因素,通过分析对比混凝土徐变的各个理论,得到徐变对桥梁工程的影响,同时还分析了徐变对桥梁工程的影响特点,在此基础上给出控制混凝土徐变的一般办法。
关键词:混凝土、徐变、徐变理论、连续刚构桥近年来随着我国桥梁事业的不断的发展,预应力混凝土材料在桥梁工程中得到了越来越广泛的应用,连续刚构桥拥有很好的整体性,结构受力合理,伸缩缝少,行车舒适,横桥向抗扭、顺桥向抗弯刚度大,跨越能力强[1]。
但是在连续刚构桥施工过程中,混凝土的收缩徐变不仅会使大跨径桥梁的挠度和应力重分布产生显著影响,还会对超静定结构产生次内力以引起内力重分布,导致桥梁的裂缝控制超过规定范围。
本文将在前人基础上对混凝土徐变的概念进行阐述,指出影响混凝土收缩徐变的因素,并提出控制混凝土收缩徐变的方法。
一、混凝土收缩徐变概述(一)基本概念混凝土的收缩徐变是混凝土在长期荷载作用下的固有特性,从应力角度来看,混凝土的收缩徐变是指在长期应力作用下,应变随时间不断增长的现象。
徐变初期增长较快,一般半年内可达到徐变总量的80%,此后徐变的增长速度逐渐变慢直到趋于平稳。
(二)影响徐变的因素1. 水泥品种水泥品种对混凝土徐变的影响主要是通过它对水化作用速率的影响,从而影响到混凝土强度的发展速度以及混凝土加载时的强度大小。
混凝土的徐变和收缩——钢筋混凝土非线性分析读书报告之一混凝土的徐变和收缩一. 混凝土的徐变1.概述长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,他的应变随着时间的增长而增大的现象叫做混凝土的徐变。
徐变有两部分组成:(1)基本徐变或称真实徐变,即在湿度平衡条件下产生的徐变值。
这是密封试件在荷载下实测的徐变值,主要和常值应力大小和时间有关。
(2)干缩徐变,这是受力试件和周围环境中湿度交换的结果,随时间而引起的变形。
干缩徐变区别于收缩,主要是收缩是混凝土在不受力情况下引起的体积变形。
混凝土在应力作用的当时(混凝土龄期为τ天)产生瞬时弹性应变εel ,随荷载作用时间(t )的延续,徐变变形εcr 不断增长,经过一段时间后卸载,即时产生的弹性恢复变形εel ′<εel ,以后继续有徐变恢复又称弹性后效(迟后弹性变形)εel′′,但仍有残留的永久变形,称流动变形εcr ′。
如下图。
2.徐变应变值表达式 sd sb s εεε+=sh sb s εεεQ +=式中,εs =徐变总应变,εsb =基本徐变应变,εsd =干缩徐变应变,εsh =同一时期内的收缩应变,Q =系数,为常数值。
一般把未密封试件荷载所得随时间而增加的应变值,减去未受荷试件的相应的收缩应变值,即徐变应变。
时间(t ) 受荷混凝土时间-变形曲线3.混凝土徐变产生的原因(1)混凝土结硬以后,骨料之间的水泥浆的一部分变为完全弹性的结晶体,其他为填充在晶体间的凝胶体而具有黏性流动的性质。
水泥石在承受荷载的瞬间,结晶体和凝胶体共同受力。
然后,随着时间的推移,凝胶体由于粘性流动而逐渐卸载,此时晶体承受过多的外力,并产生弹性变形,从而使水泥石变形(混凝土徐变)增加,即由水泥凝胶体和水泥结晶体之间产生应力重分布所致。
(2)混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下不断增加,从而导致应变的增加。
在应力不大时,徐变以第一种原因为主;应力较大时,以第二种原因为主。
4.混凝土的徐变与混凝土应力大小的关系应力越大,徐变越大,随着混凝土应力的增加,混凝土的徐变将发生不同的情况。
混凝土徐变混凝土徐变:混凝土在某一不变荷载的长期作用下(即,应力维持不变时), 其应变随时间而增长的现象。
1.产生徐变的主要原因:水泥胶体的塑性变形;混凝土内部微裂缝的持续发展。
2.影响徐变的因素:内在因素──砼组成成分和混凝土配合比;环境因素──养护及使用条件下的温湿度;应力条件──与初应力水平有关。
3.压应力与徐变的关系:σc≤0.5fc ── 线性徐变,具有收敛性;σc>0.5fc ── 非线性徐变,随时间、应力的增大呈现不稳定现象;σc>0.8fc ── 砼变形加速,裂缝不断地出现、扩展直至破坏(非收敛性徐变)。
一般地, 混凝土长期抗压强度取(0.75~0.8)fc徐变系数:φ=εcr/εce=ECεcr /σ。
4.徐变对构件受力性能的影响:在荷载长期作用下,受弯构件的挠度增加;细长柱的偏心距增大;预应力混凝土构件将产生预应力损失等。
2、什么是混凝土的徐变和收缩?影响混凝土徐变、收缩的主要因素有哪些?混凝土的徐变、收缩对结构构件有哪些影响?答:混凝土在长期不变荷载作用下,其应变随时间增长的现象,称为混凝土的徐变。
影响因素:⑴加荷时混凝土的龄期愈早,则徐变愈大。
⑵持续作用的应力越大,徐变也越大。
⑶水灰比大,水泥以及用量多,徐变大。
⑷使用高质量水泥以及强度和弹性模量高、级配好的集料(骨料),徐变小。
⑸混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大,高温干燥环境下徐变将显著增大。
混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。
影响因素:试验表明,水泥用量愈多、水灰比愈大,则混凝土收缩愈大;集料的弹性模量大、级配好,混凝土浇捣愈密实则收缩愈小。
同时,使用环境温度越大,收缩越小。
因此,加强混凝土的早期养护、减小水灰比、减少泥用量,加强振捣是减小混凝土收缩的有效措施。