混凝土的變形課件

混凝土的變形

80%以上的開裂都是由于混凝土變形所引起，只有很小一部分是由于承載力不足導(dǎo)致。

——裂縫治理專家王鐵孟混凝土變形的類型分類：化學(xué)收縮塑性收縮Ⅰ非荷載作用下的變形干濕變形溫度變形

Ⅱ荷載作用下的變形短期荷載作用下的變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形—徐變Ⅰ非荷載作用下的變形包括：

1、化學(xué)收縮2、塑性收縮3、干濕變形4、溫度變形化學(xué)收縮+水泥水=水泥漿水泥+水水泥漿體=水泥漿體大水灰比小水灰比化學(xué)收縮示意圖塑性收縮定義：混凝土成型后尚未凝結(jié)硬化時(shí)屬于塑性階段，在此階段往往由于表面失水而產(chǎn)生收縮，稱塑性收縮。原因：新拌混凝土若表面失水速率超過內(nèi)部水分向表面遷移的速率時(shí)，會(huì)造成毛細(xì)管內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，因而使?jié){體中固體粒子間產(chǎn)生一定的引力，便產(chǎn)生了收縮。危害：如果引力不均勻作用于混凝土表面，則表面將產(chǎn)生裂紋。預(yù)防：降低混凝土表面失水速率、采取防風(fēng)、降溫等措施。最有效的方法是凝結(jié)硬化前保持表面的潤(rùn)濕，如在表面覆蓋塑料膜、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等。

溫度變形定義——混凝土隨著溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮的變形，

參數(shù)——混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為（1～1.5）×10-5/℃，即溫度升高1℃，每m膨脹0.01mm。危害——溫度變形對(duì)大體積混凝土及大面積混凝土工程極為不利，易使這些混凝土造成溫度裂縫。熱裂縫的控制摻入粉煤灰等混合材料加大粗骨料粒徑非常低的水泥用量預(yù)冷拌合物原材料限制澆注層高管道冷卻大體積混凝土的內(nèi)部降溫管干濕變形的特點(diǎn)可恢復(fù)性－吸水膨脹；混凝土的濕脹變形量很小，一般無破壞作用。但干縮收縮（DryShrinkage）能使混凝土表面出現(xiàn)拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。一般條件下混凝土的極限收縮值為(50～90)×10－5mm/mm左右，在工程設(shè)計(jì)時(shí)，混凝土的線收縮采用(15～20)×10-5mm/mm，即每m收縮0.15～0.20mm。荷載作用下的變形1、短期荷載作用下的變形－彈塑性變形。2、長(zhǎng)期荷載作用下的變形—徐變。在短期荷載作用下的變形——彈塑性變形混凝土的特點(diǎn)：混凝土是一種由水泥石、砂、石、孔隙等組成的不勻質(zhì)的復(fù)合材料。它既不是一個(gè)完全彈性體，也不是一個(gè)完全塑性體，而是一個(gè)彈塑性體。受力時(shí)既產(chǎn)生彈性變形，又產(chǎn)生塑性變形，其應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系不是直線，而是曲線，如下圖?；炷翍?yīng)力－應(yīng)變圖混凝土的彈性模量混凝土彈性模量是反映混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度大小的重要指標(biāo)。在計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形，裂縫出現(xiàn)及受力分析時(shí)，都須用此指標(biāo)。但在整個(gè)受力過程中，混凝土并非完全彈性變形，因此計(jì)算混凝土彈性模量對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σ與應(yīng)變?chǔ)疟戎党蔀橐粋€(gè)變量，不能簡(jiǎn)單加以確定。

影響混凝土彈性模量的因素在勻質(zhì)材料里，彈性模量和密度直接相關(guān)；而多相材料，例如混凝土中，主要組分所占體積及其密度和彈性模量，以及過渡區(qū)的特性決定彈性性質(zhì)?；炷恋膹?qiáng)度——混凝土的強(qiáng)度越高，彈性模量越大，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)由C10增加到C60時(shí)，其彈性模量大致由1.75×104MPa增加到3.60×104MPa。骨料的含量與彈性模量——骨料的含量越多，彈性模量越大，混凝土的彈性模量越高。養(yǎng)護(hù)條件等——混凝土的水灰比較小，養(yǎng)護(hù)較好及齡期較長(zhǎng)時(shí)，混凝土的彈性模量就較大。第三階段，砂漿中出現(xiàn)裂縫，并將和相鄰界面裂縫連接匯合。此時(shí)變形明顯進(jìn)一步加快，荷載與變形曲線彎向變形軸方向，70％～90％；第四階段，達(dá)到極限荷載，裂縫迅速發(fā)展，變形迅速增大，荷載變形曲線下降，混凝土最終破壞。

在長(zhǎng)期荷載作用下的變形——徐變定義——混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下，沿著作用力方向的變形會(huì)隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)，即荷載不變，而變形隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷增長(zhǎng)，一般可持續(xù)2～3年才趨于穩(wěn)定。這種現(xiàn)象稱為徐變。

徐變示意圖混凝土產(chǎn)生徐變的原因水泥石中的凝膠體在長(zhǎng)期荷載作用下的粘性流動(dòng)，并向毛細(xì)孔內(nèi)遷移的結(jié)果。在混凝土的較早齡期加荷，水泥尚未充分水化，所含凝膠體較多，且水泥石中毛細(xì)孔較多，凝膠體易流動(dòng)，所以徐變發(fā)展較快；在晚齡期，水泥繼續(xù)硬化，凝膠體含量相對(duì)減少，毛細(xì)孔亦少，徐變發(fā)展愈慢。影響混凝土徐變的因素