建筑材料内蒙古建筑82课件

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内蒙古建筑职业技术学院房地产经营与管理国家教学资源库混凝土的变形目录1、非荷载作用下的变形2、荷载作用下的变形混凝土一、非荷载作用下的变形（一）化学收缩1、概念：由于水泥水化产物的总体积小于水化物的总体积而产生收缩称为化学收缩。2、特征：（1）化学收缩是不可恢复的，收缩量随硬化龄期的延长而增加，40d内增长较快，以后趋于稳定。（2）收缩值很小，一般对混凝土结构没有破坏作用，但混凝土内部产生细微裂纹，这会影响混凝土承载性能和耐久性能。混凝土一、非荷载作用下的变形（二）干缩湿胀1、概念：混凝土的干缩湿胀是指由于外界湿度变化，致使其中水分变化而引起的体积变化。2、特征：（1）混凝土内部所含水分有三种形式：自由水（即孔隙水），毛细管水和凝胶体颗粒吸附水。当后两种水发生变化时，混凝土就会产生干湿变形。（2）干缩后的混凝土遇到水，部分变形可恢复，但约30~50%不能恢复。（3）混凝土湿胀变形很小，一般无破坏作用，但干缩变形过大会影响混凝土的耐久性。（4）影响干缩的主要因素：水泥用量、细度及品种；水灰比；骨料种类；养护条件。混凝土一、非荷载作用下的变形混凝土湿胀干缩变形水中养护空气中养护混凝土一、非荷载作用下的变形（三）温度变形1、概念：混凝土会随温度的变化产生热胀冷缩的变形，称为温度变形。2、特征：（1）温度线膨胀系数为(１~1.５)×10-5mm/(mm·℃)，即温度每升降1℃，每1m胀缩0.01-0.015mm。（2）在大体积砼内部的温度比外部高，可达50~70℃，造成内部膨胀，外部收缩，两者相互制约，在外层产生很大拉应力，使砼产生裂缝。3、常用克服办法：（1）最大限度减少用水量和水泥用量；（2）采用低热水泥；（3）选用热膨胀系数低的骨料，减少热变形；（4）预冷原材料，人工降温，表面绝热，减少内外温差；（5）对砼合理分缝、分块、减轻约束。混凝土二、荷载作用下的变形（一）短期荷载作用下的变形1、混凝土的弹塑性变形（1）混凝土内部结构中含有砂石骨料、水泥石（水泥石中又存在着凝胶、晶体和未水化的水泥颗粒）、游离水分和气泡，这就决定了混凝土本身的不均匀性。它不是完全的弹性体，而是一种弹塑性体。（2）受力时，混凝土既产生可以恢复的弹性变形，又会产生不可恢复的塑性变形，其应力与应变关系不是直线而是曲线，如图所示。混凝土二、荷载作用下的变形混凝土在压力作用下的应力-应变曲线混凝土二、荷载作用下的变形（一）短期荷载作用下的变形2、混凝土的变形模量（1）在应力应变曲线上任一点的应力σ与应变ε的比值，叫做混凝土在该应力下的变形模量。（2）在计算钢筋砼变形、裂缝开展及大体积砼的温度变形时，需确定该时砼的变形模量。（3）采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件，使混凝土的应力在0.5MPa和在1/3fcp之间经过至少两次预压，在最后一次预压完成后，应力与应变基本成为直线关系，即σ-ε曲线与初始切线大致平行，测得的变形模量值就是弹性模量。混凝土二、荷载作用下的变形低应力重复荷载的应力-应变曲线混凝土二、荷载作用下的变形（二）长期荷载作用下的变形1、混凝土在恒定荷载的长期作用下，沿着作用力方向的变形随时间不断增长，一般要延续2-3年才逐渐趋于稳定。这种在长期荷载作用下产生的变形，称为徐变。2、产生徐变原因：是由于水泥石中凝胶体在长期荷载作用下的粘性流动，并向毛细孔内迁移的结果。3、混凝土在变形稳定后，如卸去荷载，则部分变形可以产生瞬时恢复，部分变形在一段时间内逐渐恢复，称为徐变恢复，但仍会残余大部分不可恢复的永久变形，称为残余变形。混凝土二、荷载作用下的变形混凝土的变形与持荷时间的关系混凝土二、荷载作用下的变形（二）长期荷载作用下的变形4、徐变的结果（1）消除钢筋砼内部应力集中。（2）对大体积砼可消除部分因温度变形所产生破坏应力。（3）徐变会使预应力钢筋砼结构中的钢筋预加应力损失，造成结构承载能力受影响。5、影响徐变的因素（1）水泥用量与W/C。水泥用量越大，水灰比越大，徐变越大。（2）骨料的弹性模量和骨料的规格质量。骨料弹性模量较大、级配较好及最大粒径较大、杂质含量少时，则徐