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混凝土變形的多元組成的內(nèi)容

2015-04-22 18:23  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

混凝土承受的應(yīng)力作用或環(huán)境條件的變化都將發(fā)生相應(yīng)的變形, 它們主要由三部分組成:

1、粗細(xì)骨料的彈性變形——占混凝土體積中絕大部分的砂石,本身的強(qiáng)度和彈性模量均高出混凝土的很多,在達(dá)到混凝土的最大應(yīng)力(極限強(qiáng)度)時(shí)其變形一般仍在彈性范圍以內(nèi),即變形與應(yīng)力值成正比,卸載后變形可全部恢復(fù),不留殘余應(yīng)變。

2、水泥凝膠體的粘性流動(dòng)——水泥水化作用形成的凝膠體在數(shù)十年內(nèi)還不是一種形狀絕對(duì)固定的材料(盡管其變形量很。。在應(yīng)力作用下,除了即時(shí)發(fā)生的變形外,還將隨時(shí)間的延續(xù)而發(fā)生緩慢、但逐漸收斂的粘性流動(dòng),使混凝土的變形不斷增長(zhǎng),從而構(gòu)成塑性變形。當(dāng)應(yīng)力卸除后,即時(shí)恢復(fù)的變形有限,隨后恢復(fù)的變形雖在繼續(xù),但始終仍存在較大的殘余變形。混凝土承受的應(yīng)力越大。則塑性變形和殘余變形增加越多。

3、微裂縫的形成和擴(kuò)展——拉應(yīng)力作用下,在應(yīng)力的垂直方向形成微裂縫,并迅速擴(kuò)展,使拉應(yīng)變大大增加。壓應(yīng)力作用下, 在大致平行于應(yīng)力方向形成縱向裂縫,穿過骨料界面和水泥砂漿,減弱了相鄰部分的聯(lián)系;裂縫端部的局部集中應(yīng)力造成水泥砂漿的損傷。形成薄弱區(qū),使縱向變形增大許多。在峰值應(yīng)力后,雖然混凝土的應(yīng)力減小,但變形將繼續(xù)增大。全部卸載后,這部分變形基本上不能恢復(fù)。

對(duì)于不同的材料和組成的混凝土,在不同的應(yīng)力階段,這三部分變形所占的比例有很大變化。一般情況下,當(dāng)應(yīng)力水平較低時(shí)。骨料的彈性變形占主要成分;隨著應(yīng)力的加大,水泥凝膠體的粘性流動(dòng)變形逐漸增大;接近混凝土極限強(qiáng)度值時(shí),裂縫變形才有明顯作用,但其變形值大,超過其它兩部分的變形,在峰值強(qiáng)度后的下降段,成為變形的主體。

在卸載過程中,骨料的彈性變形可全部恢復(fù),而水泥凝膠體的粘性流動(dòng)變形出現(xiàn)應(yīng)變恢復(fù)滯后現(xiàn)象。全部卸載后的混凝土殘余變形則由裂縫變形和粘性流動(dòng)變形組成。

此外,當(dāng)混凝土剛開始承受應(yīng)力時(shí),骨料和水泥砂漿共同協(xié)調(diào)/分擔(dān)應(yīng)力和變形。如果維持應(yīng)力不變,由于水泥凝膠體的粘性流動(dòng)變形隨時(shí)間的延續(xù)而增大,混凝土的總變形將隨之增加,在骨料和水泥砂漿間應(yīng)力將會(huì)有相應(yīng)的重分布。

責(zé)任編輯:ivor
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