混凝土与水泥制品
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  • 文章内容

加载龄期和养护温度对高性能混凝土早期拉伸徐变的影响

作者:杨 杨,吴炎平,李 鹏,许四法    单位:浙江工业大学建筑工程学院,杭州 310032

关键词:拉伸徐变;高性能混凝土;早龄期;加载龄期;养护温度

摘  要:以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,通过对作者所设计的早龄期拉伸徐变装置的改进,对处于20℃和35℃条件下的混凝土拉伸徐变特性进行了实验研究,探讨了加载龄期和养护温度对早龄期高性能混凝土拉伸徐变的影响。结果表明:早龄期混凝土的徐变随着加荷龄期的增大而显著减少,养护温度的提高更加剧了这一现象的发生,并且随着养护温度的提高,拉伸徐变呈递减趋势。

0   前言
  徐变是混凝土固有的一种时变性能,其对混凝土结构,特别是预应力混凝土结构有着明显影响。近年来,伴随着混凝土技术的发展,高性能混凝土得到了越来越多的应用,高性能混凝土具有很多普通混凝土不具备的优点,如高强、耐久性好、高工作性等等。但由于高性能混凝土水灰比小,且广泛采用活性矿物掺合料,致使其不仅会发生水分逸散引起的干燥收缩和水泥水化热引起的温度变形,并且还有伴随水泥水化自干燥所造成的自收缩。在约束条件下,构件内部就会产生一定的自身应力,当此应力超过同时期混凝土强度时,就会产生开裂[1~2],早期开裂的发生不仅受混凝土早期弹性模量、强度、极限拉伸能力等物性所支配,而且与早期拉伸徐变性能密切相关。
  徐变对结构效应的影响是多方面的:早期拉伸徐变引起的应力松弛可以减低约束收缩应力,从而起到延缓高性能混凝土早期开裂的作用,但徐变也会使结构构件的挠度增大;在预应力混凝土结构中,徐变还会导致预应力的损失,在高应力长期作用下,甚至还会导致构件的破坏;除此之外,徐变对结构效应的影响还体现在某些超静定结构中,此时徐变将在结构中产生二次内力[3]。如在结构受力变形的计算中,不考虑徐变效应的作用,必然会和真实的受力变形情况大相径庭,从而给结构的安全性、适用性和耐久性造成很大隐患[4]。
  自从1907年Hatt首先发现混凝土徐变至今,国内外对于混凝土徐变的研究已经取得了一系列重要成果[5~9]。但总体而言,无论是国内还是国外,对于徐变的研究还有待进一步深入,正如Bazant所言[5],影响混凝土徐变的因素众多,加之现代混凝土生产工艺、材料组成等诸多变化,有关高性能混凝土徐变,尤其是早龄期徐变的研究目前还处于起步阶段,现有大多数的徐变研究仍偏向于研究硬化混凝土的压缩徐变,对于拉伸徐变尤其是早龄期的拉伸徐变,研究甚少。此外,以往关于加载龄期对拉伸徐变的影响,往往局限于单一的温度,对于不同养护温度条件下加载龄期对于徐变发展的影响在现有文献中鲜有提及。针对上述情况,本文以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,通过对作者早前所设计的早龄期拉伸徐变装置的改进[10],对养护温度为20℃、加载龄期分别为0.75d、0.875d、1d、3d、7d和养护温度为35℃、加载龄期为0.5d、0.75d、1d、3d、7d条件下的混凝土拉伸徐变特性进行了实验研究,探讨了加载龄期和养护温度对早龄期高性能混凝土拉伸徐变的影响,以期为更符合实际情况的拉伸徐变模型的建立提供基本参数。

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