混凝土結(jié)構(gòu)徐變特征材料研究實驗工業(yè)顯微鏡
混凝土材料具有徐變特性
混凝土拌和后,因水化作用,水泥漿在發(fā)生了一系列的化學變
化和物理變化后發(fā)生硬化。這種水化作用在加水的過程初期進行得
很快,之后逐漸變慢,但從不停止。因而混凝土的力學性能還將根
據(jù)環(huán)境條件(如溫度、濕度)的變遷和時間的變化而發(fā)生變化。我們
把混凝土的力學性能隨著時間變化的這種特性叫做徐變。
引起混凝土產(chǎn)生徐變的主要因素是在發(fā)生水化作用過程中其水
分及孔隙的變化。發(fā)生水化作用時要放出大量熱量,使一部分水分
隨著蒸發(fā)而逸散,與此同時也使混凝土干燥和硬化。這種變化對混
凝土來說是一個客觀存在,因而它必然要在混凝土力學性能中以某
種方式反映出來,即表現(xiàn)為混凝土的極限強度R和彈性模量E隨著時
間的變化而發(fā)生變化。也就是說,隨著水化作用的進行和水泥漿的
硬化,混凝土的極限強度R逐漸增高,因而材料也似乎在變硬,于
是彈性模量E也將隨著時間的增加而增大。
混凝土材料的這種徐變特性在混凝土結(jié)構(gòu)使用過程中將表現(xiàn)為
兩種形式。一種形式是,混凝土結(jié)構(gòu)在常載下的變形隨著時間的延
長而逐漸增長,即徐變變形,它可以達到瞬時變形的2~3倍。另一
種形式是,當混凝土結(jié)構(gòu)受到一個瞬時強迫變形時,試件內(nèi)將產(chǎn)生
相應的瞬時應力以維持這個強迫變形量不變,由于結(jié)構(gòu)不斷產(chǎn)生徐
變變形,使瞬時強迫變形量不斷減少,相應的應力也就不斷降低,
這種現(xiàn)象稱之為應力松弛,應力松弛后應力可是原應力的1/3的大
小。由此可知,徐變變形和應力松弛是一個事物的兩個方面,各自
從不同的側(cè)面反映了混凝土的徐變特性。
需要說明的是,以往人們對混凝土的徐變特性注意不夠,有些
應力應變關(guān)系曲線試驗由于加載時間太長,不可避免地包含了徐變
變形的成分,因而夸大了混凝土材料在瞬時荷載作用下的非線性部
分。因為混凝土的徐變試驗資料表明,盡管混凝土材料存在著原始
裂縫和缺陷,但在瞬時加載條件下,其瞬時彈性變形可以近似看成
是線性的。因此,在以后的論述中除了特殊說明外,均是指短期單
調(diào)加載的情況,因而沒有徐變產(chǎn)生。
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