1.混凝土的变形
混凝土的变形可分为两类:一类是在荷载作用下的变形;另一类是与受力无关,称为体积变形,如混凝土收缩以及温度变化引起的变形。
在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,也即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为收缩。混凝土在不受力情况下的这种自由变形,在受到外部或内部(钢筋)约束时,将使混凝土中产生拉应力,甚至使混凝土开裂。如果浸泡在水中养生则不会发生收缩现象,甚至还会略有膨胀。收缩对钢筋混凝土的危害很大。对一般构件来说,收缩会引起初应力,甚至产生早期裂缝,因为钢筋的存在企图阻止混凝土的收缩,这样将使钢筋受压、混凝土受拉。当拉应力过大时,混凝土便出现裂缝。此外,混凝土收缩也会使预应力混凝土构件产生预应力损失。
减少混凝土收缩裂缝的措施有:
加强混凝土的早期养护;减少水灰比;提高水泥标号,减少水泥用量;加强混凝土密实振捣;选择弹性模量大的骨料;在构造上预留伸缩缝、设置施工后浇带、配置一定数量的构造钢筋等。
目前,我国预应力混凝土结构采用的混凝土等级为C40、C50、C60。
2.混凝土的弹性模量(www.xing528.com)
混凝土的应力应变的比值并非一个常数,弹性模量随着混凝土的应力变化而变化,因此混凝土弹性模量的取值比钢材复杂得多。
《铁路混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中给出的弹性模量Ec值是用下述方法测定的:试验采用棱柱体(圆柱体)试件,取应力上限为σ=0.5fc,然后卸荷至零,再重复加载卸荷5~10次。由于混凝土的非弹性性质,每次卸荷至零时,变形不能完全恢复,存在残余变形。随着荷载重复次数的增加,残余变形逐渐减小,重复5~10次后,变形已基本趋于稳定,应力应变曲线接近于直线,该直线的斜率即作为混凝土的弹性模量,如图2-2-1所示。
图2-2-1 多次荷载作用下应力-应变曲线
铁路混凝土的弹性模量见表2-2-2。
表2-2-2 铁路混凝土的弹性模量Ec单位:104MPa
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