【正文】 度—概率分布曲線 環(huán)箍效應(yīng) School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology (2) 抗拉強(qiáng)度試驗 ?直接軸心抗拉試驗 ——很困難 ?荷載作用線難以與試件軸線保持重合，發(fā)生偏心； ?難以保證試件在受拉區(qū)斷裂。 ?劈裂抗拉試驗 ?試件：邊長為 150mm的立方體試件或圓柱體試件 ?原理：在試件的相對的表面中心線上作用均勻分布的壓應(yīng)力，從而在豎向平面內(nèi)產(chǎn)生均勻拉伸應(yīng)力 ?四點彎拉試驗 ?試件： 150 150 600(或 550)mm3的梁式試件 ?按三分點加荷進(jìn)行彎曲試驗，在試件下方產(chǎn)生拉伸應(yīng)力 混凝土受拉伸 直拉試驗 劈裂抗拉 四點 彎曲拉伸 P P fd = P/A 橫截面積為 A 軸心直拉試驗 Tension Testing School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 單軸拉伸作用下混凝土的行為 混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變曲線、彈性模量和波松比均與單軸受壓作用條件下的類似，但是因為在這種應(yīng)力狀態(tài)下抑制裂縫發(fā)展的可能性小得多，裂縫從擴(kuò)展開始到失穩(wěn)的過程短暫，呈現(xiàn)十分明顯的脆性斷裂。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 劈裂抗拉試驗 Splitting Test fs 劈拉強(qiáng)度計算： fts = 2P/? a2 = (P/ a2) a： 立方體試件的邊長 。 150 mm ?150 mm ?150mm的立方體試件 P P a 受 拉 fs School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 彎拉試驗 Flexural Test/Modules of Rupture P L/3 L/3 L/3 fb 拉 壓 ?用尺寸為 150 mm ?150 mm ?550mm的梁式試件，標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù) 28天，采用三分點加荷方式試驗，直至試件斷裂。 ?根據(jù)材料力學(xué)理論合線 彈性應(yīng)力－應(yīng)變分析，試件斷裂是的最大拉伸應(yīng)力為： fb = PL / bd2 (b d= 試件的截面積 ) 稱為斷裂模量 modulus of rupture School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology (二 )影響混凝土強(qiáng)度的因素 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 混凝土強(qiáng)度經(jīng)驗公式： )( bceacuWCff ?? ??式中 ： C/W——灰水比； fcu——混凝土 28d抗壓強(qiáng)度； fce——水泥 28d抗壓強(qiáng)度實測值。 （ γc ＝ ） αa、 αb——經(jīng)驗系數(shù)； 碎石 αa=。 αb= 卵石 αa=。 αb= k,cecce ff ?? ?School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology ?顆粒形狀、表面狀況 ?雜質(zhì)含量 ?級配 ?集膠比的概念： ※ 集料與膠凝材料的質(zhì)量之比 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 、濕度 4℃ 38℃ 21℃ 13℃ 齡期 抗壓強(qiáng)度 0 3 14 21 28 7 養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土強(qiáng)度的影響 成熟度 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 濕度的影響 試驗表明，保持足夠濕度時，溫度升高，水泥水化速度加快，強(qiáng)度增長也快。 《 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 》(GB 50204—2021)規(guī)定，在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在 12h內(nèi)加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 增長 10d后凍結(jié) 增長 3d后凍結(jié) 增長 1d后凍結(jié) 增長 5d后凍結(jié) 沒有凍結(jié) 齡期 抗壓強(qiáng)度 砼相對強(qiáng)度的增長與凍結(jié)時間的關(guān)系 受凍越早，強(qiáng)度損失越大。 混凝土受凍時的強(qiáng)度變化 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 養(yǎng)護(hù)條件（溫濕度） ?自然養(yǎng)護(hù) ※ 灑水養(yǎng)護(hù) ※ 噴涂薄膜養(yǎng)護(hù) ?標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) ※ （ 20177。 2） ℃ ，相對濕度 95％以上 ?蒸汽養(yǎng)護(hù) ※ 常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，成熟度 ?蒸壓養(yǎng)護(hù) ※ 蒸壓釜： 175℃ ， 8個大氣壓 ?同條件養(yǎng)護(hù) School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology ?齡期指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時間，最初的 7— 14d發(fā)展較快，28d以后增長緩慢 。 n —— 養(yǎng)護(hù)齡期， n≥3d 。 適用于中等強(qiáng)度混凝土 28lglg28nffn ?14 28 抗壓強(qiáng)度 齡期 /d School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology ? 施工條件 ※ 攪拌 ※ 振搗方式 ? 試驗條件 ※ 試件的形狀、尺寸 ※ 試件表面狀態(tài)、含水程度 ※ 加荷速度 ? 外加劑和摻合料的摻入。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 試驗條件對混凝土強(qiáng)度的影響 ① 試件尺寸 相同的混凝土，試件尺寸越小測得的強(qiáng)度越高。 ② 當(dāng)試件受壓面積(a a)相同，而高度 (h)不同時，高寬比 (h/a)越大，抗壓強(qiáng)度越小。 ③ 表面狀態(tài) ： 試件表面有、無潤滑劑，其對應(yīng)的破壞形式不一，所測強(qiáng)度值大小不同。 ④ 加荷速度 ：加荷速度較快時，材料變形的增長落后于荷載的增加，所測強(qiáng)度值偏高。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 提高混凝土強(qiáng)度的措施 ?采用高等級水泥或早強(qiáng)型水泥； ?采用低水灰比的干硬性混凝土； ?采用機(jī)械攪拌、機(jī)械振搗； ?摻入混凝土外加劑、摻合料等 ?高品質(zhì)集料及合理及配（最緊密堆積） School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology (一 )非荷載作用下的變形 ? 化學(xué)收縮 ? 干濕變形 ? 溫度變形 (二 )荷載作用下的變形 ? 短期荷載作用下的變形 ? 長期荷載作用下的變形 — 徐變 混凝土的變形性能 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 化學(xué)收縮 ?定義： 在混凝土硬化過程中，由于水泥水化生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，從而引起混凝土的收縮，稱為化學(xué)收縮。 發(fā)展規(guī)律： 其收縮量是隨混凝土硬化齡期的延長而增加，一般在混凝土成型后 40天左右增長較快，以后逐漸趨于穩(wěn)定。 ?影響： 化學(xué)收縮值很?。ㄐ∮?1％），但是不可恢復(fù)，對混凝土結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，但在混凝土內(nèi)部可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 化學(xué)收縮 + 水泥 水 = 水泥漿 水泥 + 水 水泥漿體 = 水泥漿體 大水灰比 小水灰比 化學(xué)收縮示意圖 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 干濕變形 ?定義： 由于混凝土周圍環(huán)境濕度的變化，會引起混凝土的干濕變形，表現(xiàn)為干縮濕脹。 ?原因： 混凝土在干燥過程中，由于毛細(xì)孔水的蒸發(fā)，使毛細(xì)孔中形成負(fù)壓，隨著空氣濕度的降低負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生收縮力，導(dǎo)致混凝土收縮。同時，凝膠體顆粒的吸附水也發(fā)生部分蒸發(fā)，凝膠體因失水而產(chǎn)生緊縮。 彎月面 凝膠孔 干濕變形機(jī)理示意圖 負(fù)壓 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 齡期 應(yīng)變 水中養(yǎng)護(hù) 空氣中養(yǎng)護(hù) 膨脹 收縮 混凝土的干濕變形示意圖 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 溫度變形 定義： 混凝土隨著溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮的變形。 指標(biāo)： 混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為 (1～ ) 105/℃ 。 危害： 溫度變形對大體積混凝土及大面積混凝土工 程極為不利，易使這些混凝土造成溫度裂縫。 200m長的大壩，內(nèi)外溫差 50℃ 。 那么，溫度降低到外界溫度時， 可產(chǎn)生的變形大約為多少 ？ School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 短期荷載作用下的變形 變形模量 彈性模量 棱柱體 150 150 300 控制力： fcp／ 3 三次以上反復(fù)加荷 卸荷 測“應(yīng)力／應(yīng)變” E： (~) 104MPa School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 長期荷載作用下的變形 — 徐變 長期恒荷載作用下，隨時間而發(fā)展的變形，稱之徐變，也叫蠕變 產(chǎn)生原因： 凝膠體產(chǎn)生粘性流動 影響因素： 水泥用量 水灰比 彈性模量 徐變作用： 有利于削弱由溫度、干縮等引起的約束變形 產(chǎn)生應(yīng)力松弛、預(yù)應(yīng)力損失 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology (一 )混凝土的抗?jié)B性（ P P P P P12） (二 )混凝土的抗凍性 (F F1 F25 、 F50、 F100 、 F150 、 F200、 F250、 F 300) (三 )混凝土的抗碳化性 (四 )堿骨料反應(yīng) (五 )抗化學(xué)侵蝕 硬化混凝土的耐久性 ?混凝土耐久性 混凝土材料在長期使用過程中，抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，而保持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的性能。 ?混凝土構(gòu)筑物的服役壽命 混凝土構(gòu)筑物受到其服役環(huán)境因素的侵蝕和破壞，導(dǎo)致其使用性能下降到最低設(shè)計值時，所經(jīng)歷的時間 (年 )。 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 混凝土耐久性危機(jī)