【西南交通大學】《建築材料》（全58講）李固華 P24 - 24. 5.8 混凝土在硬化過程中及硬化後的變形性能（上）

同學們好 從這一節開始 我們介紹混凝土的變形性能 混凝土的變形性能 可以分爲在氦載作用下的變形 和非氦載作用下的變形 那麼氦載作用下的變形 有水質變形 彈性變形 塑性變形 我們上次介紹 稍微介紹過了 另外一個是虛變 在非氦載作用下的變形 有化學的收縮 溼脹幹縮 溫度變形 首先我們介紹一下 在氦載作用下的變形 就是下邊這個圖 變形和氦載之間的關係 我曾經介紹過 這個圖我們把變形 划算成硬變 把氦載划算成硬粒 那麼這樣就得到一個硬粒 硬變的關係曲線 然後我們通過簡化 可以用在我們結構設計裏面 那麼這裏面 我們應用的時候 我們看一下 我們回憶一下 應用的是哪個階段 主要是AB階段裏面的前面階段 超過A 但是不要超過了太多 這個階段 第二我們介紹一個概念 彈性膜鏈 混凝土的彈性膜鏈 有三種的表示形式 第一個 初始的切線彈性膜鏈 那麼在初始切線彈性膜鏈 我們在氦載加到 最大氦載的30%以內 這是主要彈性變形 所以彈性變形 這一部分 我們用初始切線彈性膜鏈 來進行表示 但是初始切線彈性膜鏈 它測試了它又變異 所以我們多次的加載 大概加個十次以後 它就趨向於穩定了 這時我們可以得到 初始的切線彈性膜鏈 另外一個就是切線彈性膜鏈 那麼切線彈性膜鏈 是任意點的 它的切線 我們工程裏面應用最多的 還是隔線的彈性膜鏈 隔線彈性膜鏈 隔線是指的 我們規定的一個硬力 在這種硬力的情況下 它的硬力和硬變的比值 這是隔線彈性膜鏈 所以隔線彈性膜鏈 一定要規定一個硬力 我們國家標準了 就規定測隔線彈性膜鏈 這種隔線點的硬力 是三分之一它的強度 一般我們做的是 是棱柱體的軸心抗壓強度 所以三分之一 軸心抗壓強度 隔線彈性膜鏈的隔線點 那麼我們這個標準 和英國和國際的ISO的標準 都是一樣的 但是美國ASTM 他們一直採用的是 40%這個點 那麼到了2014年 他們規範變了 又改變了以後 還是取了肯定的40%點 彈性膜鏈 那麼對於我們結構設計來講 是一個重要的一個參數 彈性膜鏈這個測試 也是我們實驗課裏邊內容 我們要做這個實驗 那麼我們看一下 另外一個變形叫做虛變 什麼是虛變呢 虛變是在持續核載作用下 混凝土產生隨時間的增加 而增加了變形 這個就是虛變 那麼我們看一下下面這個圖 加載 那麼幾分鐘 加上載了 加上載以後我們看一下 那麼核載不變了 隨着時間的延續 逐漸逐漸的增加 這部分就是虛變硬變 那麼虛變硬變它值有多大呢 我們看一下虛變硬變的值 遠超過我們初始加載 產生的它的硬變值 那麼隨着時間的延續了 比如說等到三個月以後 它的虛變硬變基本上就穩定了 那麼這時候我們如果卸載了 那麼有一部分恢復 這部分恢復了 我們從此慢慢地 隨着時間的延續 還要恢復一部分 虛變的恢復 最後不能恢復了 不可逆的虛變 那麼虛變對我們工程有什麼影響呢 虛變它的好處 就是可以消除和減少溫度硬力 收縮硬力等不均勻的硬力 減少開裂 也減少了集中的硬力 那麼我們有時候我們計算 在計算的時候計算 比如說溫度硬力 那麼這樣的一個溫差 可能造成混凝土已經開裂了 但是實際混凝土沒有開裂 這樣你壓硬力 混凝土可能就破壞掉了 但是我們混凝土沒有破壞 原因是虛變消除了這種硬力 所以虛變它的優點 可以減少硬力集中 但是虛變可以引起御用力損失 增加了大塊的橋樑 梁體它的腦洞 這是我們不希望的 那麼虛變引起御用力損失 使得我們抗裂的性能降低了 所以我們在施加御用力的時候 要考慮到虛變 那麼經過分析 虛變產生的原因是什麼 主要還是膠凝材料的漿體 那麼膠凝材料裏面的凝膠體的粘性的流動 凝膠顆粒的吸附水的遷移 就造成了虛變 那麼我們知道了原因了 我們分析它的影響因素 那麼膠凝材料它的漿量越多的話 那麼產生的凝膠體可能就比較多 那麼粘性流動 那麼這裏凝膠體的吸附水 它也比較多 它遷移 所以凝膠材料的漿量 這是一個重要的因素 另外一個是石膠壁 石膠壁比較大了 空氣就比較多了 還有是溫度和溼度的影響 溫度高了水分容易溢出 產生了虛變 溼度大了以後水分不容易溢出 我們做過相對溼度不同 而產生的虛變的量 它來相差值可以達到50%以上 所以我們在測混凝土的虛變 實驗的時候固定 另外氦載的大小 如果氦載大了 那虛變就大了 特別是我們比較早的時候 我們加載 加載的時候 那麼虛變可能 當然了我們賀載 如果是加載太大了 在我們上面 我們硬力硬麪管理體驗我們講過 在B點以上的話 那麼隨着時間延續 可能是不穩定的 這種破壞 另外了 骨料它的多少 骨料的彈性膜量 也都虛變有影響 骨料多了 彈性膜量高了 虛變 看一下混凝土的體積變形 那麼第一化學收縮 那麼化學收縮了 就是水泥 它的水化物的體積 小於了膠性材料 加水它的體積 那麼使水泥產生了化學的收縮 一般情況下 那麼這種化學的收縮 是不可避免的 在40天左右就趨於穩定了 但是注意一點 水化物它的體積是超過了 是大於了膠性材料 乾燥的絕對體積的 所以我們外面不斷地加水養護 那麼相對來講 那麼化學收縮產生了孤立的因素 我們可以逐漸地克服 好 我們這期就到這兒