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混凝土徐变是指混凝土在某一不变荷载的长期作用下,产生的塑性变形。
1.产生徐变的主要原因:
(1)是混凝土受力后,水泥石中的胶凝体产生的黏性流动(颗粒间的相对滑动)要延续一个很长的时间;
(2)另一方面骨料和水泥石结合面裂缝的持续发展。
2.影响徐变的因素除了和时间有关外,还与下列因素有关:
(1)应力条件。经过实验表明,徐变与应力大小有直接关系。应力越大,徐变也越大。实际工程中,如果混凝土构件长期处于不变的高应力状态是比较危险的,对结构安全是不利的。
(2)加荷龄期。初始加荷时,混凝土的龄期越早,徐变越大。若加强养护,使混凝土尽早结硬或采用蒸汽养护,可减少徐变。
(3)周围环境。养护温度越高,湿度越大,水泥水化作用越充分,徐变就越小;试件受荷后,环境温度低,湿度大,徐变就越小。
(4)混凝土中水泥用量越多,徐变越大;水灰比愈大,徐变愈大。
(5)材料质量和级配好,弹性模量高,徐变小。
混凝土的徐变会显著影响结构或构件的受力性能。如局部应力集中可因徐变得到缓和,支座沉陷引起的应力及温度湿度力,也可由于徐变得到松弛,这对水工混凝土结构是有利的。但徐变使结构变形增大对结构不利的方面也不可忽视,如徐变可使受弯构件的挠度增大2~3倍,使长柱的附加偏心距增大,还会导致预应力构件的预应力损损失。
3.压应力与徐变的关系:
σc≤0.5fc ── 线性徐变,具有收敛性;
σc>0.5fc ── 非线性徐变,随时间、应力的增大呈现不稳定现象;
σc>0.8fc ── 砼变形加速,裂缝不断地出现、扩展直至破坏(非收敛性徐变)。
一般地,混凝土长期抗压强度取(0.75~0.8)fc徐变系数:φ=εcr/εce= ECεcr/σ。
4.徐变对构件受力性能的影响:
在荷载长期作用下,受弯构件的挠度增加;细长柱的偏心距增大;预应力混凝土构件将产生预应力损失等。
徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中,使应力较均匀的重新分布,对大体积混凝土能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力混凝土结构中,徐变将使混凝土的预加应力受到损失。相关阅读《怎么选择混泥土徐变仪?》!