(一)骨料
混凝土的徐变,实际上是水泥浆在发生徐变。混凝土中的骨料主要起限制徐变的作用,通常普通骨料在混凝土处于应力状态下不易发生徐变。
混凝土的徐变与水泥净浆徐变、骨料体积含量和未水化水泥体积含量的关系见式(3-12)、式 (3-13):
而
式中 C——混凝土的徐变;
Cp——水泥净浆徐变;
g——骨料体积含量;
u——未水化水泥体积含量;
μa——骨料的泊松比;
μ——混凝土的泊松比;
Ea——骨料的弹性模量;
E——混凝土的弹性模量。
骨料的体积含量由60%增加到75%,徐变则可减小10%。骨料的弹性模量越高,骨料对水泥浆潜在徐变的约束就越大,这从上述两式也可以看出。骨料的孔隙率也是影响混凝土徐变的因素,孔隙率越大,混凝土的徐变也越大。(www.xing528.com)
瑞希等人发现不同骨料混凝土徐变间的差别很大。在相对湿度65%条件下加载18个月后,最大徐变值是最小徐变值的5倍,骨料按徐变增加次序排列为:玄武岩、石英岩、砾石、大理石、花岗岩、砂岩等。轻骨料弹性模量较小,其徐变较大。
(二)水泥
水泥品种对徐变的影响是就其对加载时混凝土强度有影响这一点来说的。由此,对不同水泥的混凝土的徐变进行任何比较时都应该考虑水泥品种对混凝土早期强度的影响。徐变增加的次序是矾土水泥、速凝水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、低热水泥和火山灰质水泥。
前苏联学者沙塔林曾进行水泥熟料矿物组成对混凝土徐变的影响试验,其试验结果见表3-21。从表3-21可知:熟料中的C2S和C3S的含量对混凝土徐变影响较大,混凝土徐变随硅酸二钙含量的增加而增大,而随硅酸三钙含量的增加而减小。
表3-21 熟料矿物组成对混凝土徐变的影响
(三)水灰比
混凝土的水灰比是影响徐变的主要因素。水灰比大的混凝土,水泥颗粒间距大、孔隙多,毛细管孔径大、质松强度低,徐变就大。瓦格纳的试验结果表明:徐变与水灰比近似成直线关系。水灰比在0.4~0.6,混凝土的徐变随水灰比线性增大。前苏联学者乌里茨基等人认为:混凝土极限徐变度与水灰比的平方成正比[见式(3-14)]:
式 (3-14)中K 为比例常数,与混凝土中水泥用量有关,反映了在水灰比W/B 固定时水泥用量对混凝土极限徐变的影响。
混凝土中产生徐变的物质主要是水泥浆体:若强度保持不变,徐变随灰浆率的增加而增大,两者近似成正比关系。瓦格纳的研究表明:当应力不变时,徐变与灰浆率呈线性关系。
(四)外部因素
影响混凝土徐变的最主要的外部因素之一是混凝土周围空气的相对湿度。作为一个粗略的估计,对于一定的混凝土,相对湿度越低,徐变越大。
一般来说,温度升高,使混凝土的粘性降低,也使其弹性模量降低,徐变增大。1962年英格兰特和罗斯对密封试件进行了20~125℃的徐变试验。试件先在水中养护3d,然后放在相对湿度为90%的环境中养护6d,到第十天进行加荷徐变试验。试验结果显示最大徐变发生在大约100℃左右的温度;当温度小于100℃时,混凝土的徐变随温度的提高而增大;当温度大于100℃时,混凝土的徐变随温度提高略有减小。
混凝土徐变随加荷龄期的增长而减小。在早期,由于水泥水化正在进行,强度很低,故徐变较大。随着龄期的增长,水泥不断水化,强度也不断提高,故后期混凝土的徐变较小。
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