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[科普中国]-潜变系数

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混凝土潜变潜变率

潜变率的含义是:每10N/cm²压应力所产生的潜变值。其数值随混凝土强度等级、压应力、断面尺寸及配筋率(reinforcement ratio)的不同,而有一定幅度的变化。英国某公司的技术规定,混凝土的潜变率取 。由下图(a)得出的混凝土潜变率,列于下表中。

|| || 混凝土潜变率实验值

潜变系数曲线由上图混凝土的潜变可知,混凝土试样在加荷后,持续时间t为一个月时,潜变约完成一半,取潜变系数 ;持荷六个月时,潜变约完成80%,取潜变系数 ;持续时间为十二个月时,潜变接近全部完成,取潜变系数 。潜变系数与载荷持续时间的关系曲线( 曲线),示于上图混凝土潜变(b)中。

混凝土干缩某一研究所对混凝土试件进行自由干缩试验,混凝土的干缩应变与浇注龄期的关系曲线示于下图中,根据此等资料,进行高楼结构竖向变形分析时,混凝土的干缩率可暂取

混凝土干缩与混凝土浇注龄期的关系,与混凝土潜变的情况很相似。因此,混凝土的干缩系数 仍可采用混凝土潜变图(b)中所示的曲线。所不同的是,潜变系数 是与持荷时间相对应,而干缩系数 则与混凝土浇注龄期相对应1。

潜变各部分的定义下图1为一典型的潜变曲线,当试验荷重解除时,其应变的瞬间恢复量约与原施加荷重时所产生的瞬间应变量相当,但潜变恢复,虽然其发生的速率较原潜变产生时为快,却无法完全恢复,留下总潜变量中相当比例的不可恢复量,通常混凝土皆系于干燥过程中同时承受荷重,在此情况下的潜变变形较混凝土在干燥后方才承受荷重为大,下图2即说明此种情况,其中自由收缩量(试验未加荷重,且置于相同的干燥状态下测得)加上基本潜变量(试验施加荷重,但未经干燥测得)之和,将小于试件同时承受荷重及干燥作用的总应变量,其间的差值,称为干燥潜变。总潜变应变之和,但通常我们皆将干燥潜变量忽略掉,而将潜变视为混凝土在荷重作用下之变形量与自由收缩量间的差值2。

潜变与收缩间的关系潜变与收缩二者间的应变——时间关系曲线非常相似;除影响潜变的试验参数与影响收缩的参数类似外,其应变量大小亦类似,二者均含有相当程度的不可恢复量;潜变与收缩一样主要发生于水泥浆,骨材料混凝土的潜变亦具有抑制作用,由于潜变与收缩间具有如此多的相似性,因此我们常称其为一种相关现象。虽然如此,我们对于潜变发生的过程,尚未能真正的了解,且越来越多的证据显示,潜变与收缩是由相当不同的机构所产生的,一般相信,潜变是由于C—S—H受应力作用后留下的反应,因为纯水泥浆只能产生极微量的潜变,我们必须以混凝土进行试验,方能获得各试验变数对潜变的影响值2。