【文章內(nèi)容簡介】 混凝土的變形模量 應(yīng)用意義 ：用于計算混凝土構(gòu)件的截面應(yīng)力和變形、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)壓應(yīng)力及由于溫度變化、支座沉降產(chǎn)生的內(nèi)力。 混凝土受壓 σε 曲線上 ,在不同的應(yīng)力階段，其應(yīng)力與應(yīng)變的比值是一個常數(shù)。混凝土的變形模量有三種表示方法： 1)彈性 模量（原點模量） 2)變形 模量（割線模量、彈塑性模量） 3)切線 模量 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土的變形模量 彈性模量 0?tgE c ?變形模量 1?tgE c ??切線模量 混凝土 混凝土的物理力學性能 ?tgE c ?39。39。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 ◆ 彈性模量測定方法 se fc5~10 次)N / m m(10 2,5kcucfE?? 混凝土 混凝土的物理力學性能 三向受壓狀態(tài)下混凝土的變形 （圖 213） 混凝土試件橫向受到約束時，可提高強度，也可提高延性。用圓柱體試件周圍施加恒定液體壓力，逐漸增加軸向壓力直至破壞，測其軸向應(yīng)變的變化。 結(jié)論 ：隨著側(cè)向壓力的增加，試件的強度和延性都顯著提高。 工程應(yīng)用 ：配置密排螺旋筋或箍筋的鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱，從側(cè)向約束了混凝土，使混凝土的受力及變形性能得到改善。 混凝土軸向受拉時的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 （圖 216） 1）曲線形狀與受壓時相似，有上升段和下降段。 2）原點切線斜率與受壓時基本一致。 3） A點在（ ～ ） σ max時出現(xiàn)， B點在（ ～ ）σ max時出現(xiàn) . 4） fc越大，上升段越長，峰點越高，但對應(yīng)的變形幾乎沒有增大； fc越大，下降段越陡峭，變形反而越小。 5） σ max時 ε 0=～ 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土的收縮、膨脹和溫度變形 混凝土的收縮 定義： 混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象。 收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。 當這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 引起混凝土收縮的原因： 1）水泥凝膠體的體積凝結(jié)縮??； 2）混凝土失水干縮。 收縮試驗曲線： 圖 222 混凝土的物理力學性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ◆ 影響因素 混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度 、 濕度 、 構(gòu)件斷面形狀及尺寸 、 配合比 、 骨料性質(zhì) 、 水泥性質(zhì) 、 混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護條件等許多因素有關(guān) 。 1） 水泥品種： 水泥強度等級越高 ， 制成的混凝土收縮越大 。 2） 水泥用量： 水泥用量多 、 水灰比越大 ， 收縮越大 。 3） 骨料性質(zhì)： 骨料彈性模量高 、 級配好 ， 收縮就小 。 4） 養(yǎng)護條件： 干燥失水及高溫環(huán)境 ， 收縮大 。 5） 制作方法： 混凝土越密實 ， 收縮越小 。 6） 使用環(huán)境： 使用環(huán)境溫度 、 濕度越大 ， 收縮越小 。 7） 形狀尺寸： 構(gòu)件的體積與表面積比值大時 ， 收縮小 。 混凝土的物理力學性能 影響因素多而復(fù)雜，準確地計算收縮量十分困難，所以針對原因、因素采取一些 技術(shù)措施 來降低因收縮而引起的不利影響，如加強養(yǎng)護、減小水灰比、減少水泥用量、加強振搗、在初凝時壓光構(gòu)件表面等。 混凝土的膨脹 定義： 混凝土在水中結(jié)硬時體積增大的現(xiàn)象。 混凝土的膨脹值比收縮值小很多，而且 膨脹往往是有利的 ，故一般不予考慮，以分析研究收縮為主。 混凝土的溫度變形 當溫度變化時，混凝土的體積同樣也有熱脹冷縮的性質(zhì)。當溫度變形受到外界的約束而不能自由發(fā)生時，將在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。 對 較長結(jié)構(gòu) ，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定設(shè)置溫度縫； 對 大體積混凝土 ，因內(nèi)部混凝土對試圖縮小體積的表面混凝土形成約束，就會在表面形成拉應(yīng)力若內(nèi)外變形差較大，會造成表層混凝土開裂，設(shè)計時應(yīng)予考慮。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土的 徐變 定義： 混凝土在荷載的長期作用下，其變形隨時間而不斷增長的現(xiàn)象。 徐變對混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的工作性能有很大影響。由于混凝土的徐變，會使構(gòu)件的變形增加，在鋼筋混凝土截面中引起應(yīng)力重分布，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中會造成預(yù)應(yīng)力的損失。 徐變曲線（ ε t曲線 ）： 圖 217，試件 100 100 400㎜，混凝土的徐變特性主要與時間參數(shù)有關(guān)。徐變由五部分組成： 瞬時應(yīng)變 ε ela:加載應(yīng)力達到 ，其加載瞬間產(chǎn)生的應(yīng)變，屬彈性應(yīng)變。 混凝土的物理力學性能 徐變應(yīng)變 εcr: 荷載保持不變，隨著時間的增加而增長的應(yīng)變，前 4個月增長較快， 6個月可達最終徐變的（ 70~80）%，以后增長逐漸緩慢， 1年后趨于穩(wěn)定， 3年左右基本終止， εcr ≈（ 1～ 4） ε ela 。 瞬時恢復(fù)應(yīng)變 ε′ela: 兩年后卸載， 瞬時恢復(fù)的一部分應(yīng)變， ε′ela≤ε ela 。 彈性后效 ε′′ela: 卸載后徐變繼續(xù) 恢復(fù)的應(yīng)變， 20天左右結(jié)束， ε′′ela ≈ εcr／ 12 。 殘余應(yīng)變 ε′cr： 不可恢復(fù)的大部分應(yīng)變。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土的物理力學性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ◆ 影響因素 內(nèi)在因素 是混凝土的組成、配比及構(gòu)件的形狀、尺寸。骨料的剛度（彈性模量）越大，體積比越大，徐變就越??；水灰比越小，徐變也越?。凰嗪吭酱?，徐變越大。 環(huán)境因素 包括養(yǎng)護和使用條件。受荷前養(yǎng)護的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護可使徐變減少（ 20~35） %。受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。受荷時齡期越長，徐變越小。 應(yīng)力因素 指加荷時的應(yīng)力及持荷時間。加荷時應(yīng)力越大、持荷時間越長，徐變越大?；炷翗?gòu)件在使用期間，應(yīng)避免經(jīng)常處于不變的高應(yīng)力狀態(tài)。 混凝土的物理力學性能 引起混凝土徐變的主要原因 1) 具有粘性流動性質(zhì)的水泥凝膠體，在荷載長期作用下產(chǎn)生粘性流動； 2） 內(nèi)部微裂縫在荷載長期作用下不斷發(fā)展和增加。 徐變對混凝土的影響 1) 不利影響：引起混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形增大及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力損失，嚴重時會引起結(jié)構(gòu)