【2017年整理】混凝土原理(天津大學復習)

1、混凝土的組成結構微觀結構（水泥石水泥石結構），包括水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔。亞微觀結構（混凝土中的水泥砂漿水泥砂漿結構）。宏觀結構（砂漿和粗骨料砂漿和粗骨料兩組分體系）。骨料的分布及骨料與基相之間在界面的結合強度是影響混凝土強度的重要因素；在荷載的作用下，微裂縫的擴展對混凝土的力學性能有著極為重要的影響?；炷恋膹姸然炷两Y構中，主要是利用它的抗壓強度（混凝土力學性能中最主要和最基本的指標）。影響強度的因素：水泥強

2、度等級，水灰比，骨料性質，級配；成型方法，硬化環(huán)境，養(yǎng)護齡期；試件大小、形狀；試驗方法、加載速率。強度指標1.立方體抗壓強度立方體抗壓強度fcuk定義：邊長為150mm的立方體標準試件，在標準養(yǎng)護條件（溫度為203℃，濕度≥90%）下養(yǎng)護28d，按照標準試驗方法（加載速度0.3~1.0MPas，兩端不涂潤滑劑）測得的抗壓強度（MPa）。強度等級具有95%保證率的抗壓強度，符號C。根據強度范圍，從C15~C80共劃分為14個強度等級，級差

3、為5MPa。影響強度等級的因素:試驗方法（接觸面摩擦）；加載速度——速度越快，強度越高；齡期——隨齡期逐漸增長2.軸心抗壓強度軸心抗壓強度標準值fck定義：按標準方法制作的150l50300mm的棱柱體試件，在溫度為203℃和相對濕度為90％以上的條件下養(yǎng)護28d，用標準試驗方法測得的具有95％保證率的抗壓強度（MPa）。A.對于同一混凝土，棱柱體抗壓強度恒小于立方體抗壓強度。B.混凝土的棱柱體抗壓強度隨立方體強度單調增長。3.軸心抗拉

4、軸心抗拉強度混凝土軸心抗拉強度很小，用于衡量沖切、抗剪強度等；在荷載較小時，混凝土即開裂，所以混凝土結構一般帶裂縫工作，混凝土軸心抗拉強度不起決定作用。測定方法：軸心受拉的直接試驗方法，圓柱體或立方體的劈裂試驗間接測試標準試件：邊長為150mm的立方體或A150x300mm的圓柱體C.對于同一混凝土，軸心抗拉強度僅為軸心抗壓強度的117~18。D.隨立方體強度單調增長，混凝土強度等級越高，增長越慢?；炷恋淖冃位炷恋氖芰ψ冃危阂淮味唐?/p>

5、加載；荷載長期作用；多次重復荷載。混凝土的非受力變形：溫差變形；濕差變形；收縮變形。單軸(單調)受壓應力應變關系測定方式：常采用棱柱體試件在普通試驗機上采用等應力速度加載等應力速度加載，達到軸心抗壓強度fc時，試驗機中集聚的彈性應變能大于試件所能吸收的應變能，會導致試件產生突然脆性破壞，只能測得應力應變曲線的上升段。用等應變速度加載等應變速度加載，或在試件旁附設高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗機內集聚的應變能，可測得應力應力應變曲線

6、的下降段應變曲線的下降段。圖線及解釋見P11個月可達最終徐變的70~80%如在時間t卸載，則會產生瞬時彈性恢復應變εce。由于混凝土彈性模量隨時間增大，故彈性恢復應變εce小于加載時的瞬時彈性應變εce經過一段時間后，還有一部分應變εce可以恢復，稱為彈性后效或徐變恢復，但仍有不可恢復的殘留永久應變εcr徐變的性質線性徐變：初應力σ≦0.5fc，徐變與初應力呈正比非線性徐變:σ0.5fc徐變與初應力不再呈正比（徐變快于應力增長）當σ0.

7、8fc，徐變發(fā)展最終導致破壞。0.8fc作為混凝土的長期抗壓強度作為混凝土的長期抗壓強度。影響混凝土徐變的因素內在因素：混凝土級配、水灰比、水泥用量、構件形狀、尺寸骨料的剛度（彈性模量）越大，徐變就越?。凰冶仍酱?，徐變就越大水灰比越大，徐變就越大；水泥用量越大，水泥用量越大，徐變就越大徐變就越大。尺寸越大，徐變就越小尺寸越大，徐變就越?。慌浣钤蕉?，徐變就越小。環(huán)境影響初始加載齡期、養(yǎng)護條件、應力因素受荷前養(yǎng)護養(yǎng)護的溫濕度越高，水泥水化

8、作用越充分，徐變就越小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%。受荷后構件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。初應力越大，徐變就越大。徐變對砼結構的影響由于混凝土的徐變，會使構件的變形增加；在鋼筋混凝土截面中引起應力重分布；在預應力混凝土結構中會造成預應力的損失一般情況下，最終收縮應變值約為(2~5)104混凝土開裂應變?yōu)?0.5~2.7)104混凝土的收縮定義：混凝土在空氣中硬化時體積會縮小空氣中

9、硬化時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。收縮是混凝土在不受外力不受外力情況下體積變化產生的變形。自由收縮一般不會引起拉應力，故不會開裂；約束收縮產生收縮應力甚至使混凝土開裂，使預應力混凝土構件產生預應力損失影響收縮的因素：P19（水泥標號越高標號越高、水灰比越大水灰比越大、體積比表面積比值越小體積比表面積比值越小，收縮越大）混凝土的疲勞變形疲勞破壞的特征：裂縫小而變形大裂縫小而變形大疲勞強度試驗標準試件：150150300或1501

10、50450mm的棱柱體循環(huán)荷載次數(shù)：200萬次鋼材指標屈服強度：是鋼筋強度的設計依據，因為鋼筋屈服后將發(fā)生很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復，這會使鋼筋混凝土構件產生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加載速度有關，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強度。有明顯屈服臺階：取屈服強度fy作為強度設計依據。無明顯屈服臺階：取條件屈服強度σ0.2作為強度設計依據。即相應于殘余應變ε=0.2%時的應力σ0.2作為名義屈服點。常取σ0.2