正文 第一章 材料(四)(1 / 2)

(二)混凝土的徐變變形

1.徐變概念

混凝土在長期壓應力作用下,其應變隨時間在繼續增長的現象稱之為徐變。混凝土試件在長期壓力作用下,變形與時間的關係曲線在加荷的瞬間,試件就有一個稱為混凝土的初始瞬時變形。當荷載保持不變,在其持續作用下,變形會隨時間不斷增長。試驗研究指出,混凝土的最終總變形,可達初始瞬時變形3~4倍,即最終徐變變形量可達初始瞬時變形的2~3倍,若到時間時,把荷載卸去,變形即會恢複一部分。在卸荷瞬間,變形急速減少的部分是由混凝土彈性影響引起的,故它屬彈性變形,卸荷之後在一段時間內,變形還可逐漸恢複一部分,稱為徐回,剩下的變形不能再恢複,稱為永久變形。

試驗表明,影響混凝土徐變因素很多,主要有:

(1)與加載、應力大小有關。一般認為,壓應力低於時,徐變與應力呈線性關係,這種應變稱之為線性徐變。當壓應力大於0.55.時,則徐變變形與應力不再呈線性關係,此時稱之為非線性徐變。在這種情況下,在持續高壓應力作用下,徐變急劇增加並不再收斂,呈現非穩定徐變形象,從而導致混凝土的破壞。故在使用期間,當混凝土經常處於不變的高壓應力狀態下是不安全的,需要特別注意。它的前期徐變較大,在六個月中已完成了全部徐變的70,一年後變形即趨於穩定,三年左右徐變就基本完成。

(2)與加載齡期有關。加載齡期越早,徐變越大;

(3)與周圍濕度有關。外界相對濕度越低,混凝土的徐變就越大,這是因為在總徐變值中,還包括由於混凝土內部水份受到外部壓力後,向外逸出而造成的徐變外界濕度愈低,水份愈易外逸,徐變就愈大,反之則小;

(4)與構件外形尺寸有關,構件外形尺寸愈大,內部濕度愈接近飽和,故其徐變愈小,相反,小構件的徐變則較大;

(5)與混凝土組成有關。水泥用量越多,水灰比越大,則徐變也越大。骨料越堅硬,徐變越小。還有水派品種、構件製作方法及養護條件,配筋量多少等都對徐變有影響,

2.徐變值估算

由於影響徐變的因素很多,精確估算比較困難,尤其在露天環境下工作的橋梁結構物,影響徐變的因素就更為複雜,故《橋規》采用徐變係數免來綜合地考慮前述各因素,進行徐變值的估算。

在橋梁結構中,混凝土所承受的壓應力一般都在5及8範圍之內,故不會因徐變而造成破壞。但在預應力混凝土結構中,進行予應力損失計算及其梁撓度計算,都要用到線性徐變值的計算,這裏,根據《橋規》建議,介紹其計算方法。

徐變係數意義為:加載時,作用下、的彈性應變值;徐變變形與彈性變形的比值,一般稱為徐變係數。

顯然,即可得到在作用下的徐變應變值。