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【摘 要】 在这篇文章中,简要的介绍了混凝土干缩变形的分析方法,对于研究混凝土干缩应力的相关规律的时候一般会采用估算法,因为相对来说这种方法是准确度与可靠度都比较高的一种方法。在对混凝土的干缩作用进行研究的时候,相关结构的应力值一定要比不考虑混凝土干缩的影响要高。
【关键词】 干缩;收缩应力;混凝土
引言:
混凝土的干缩就是指因为混凝土中的水分的变化,或者由于某种原因而产生化学反应的现象。对于混凝土的这种干缩来说,只有在混凝土处于一定的自由态时,才不会产生比较严重的不良反应。由于混凝土并不具有很高的抗拉强度,因此会使混凝土很容易产生裂缝,这样的话就会严重影响到相应结构的承载能力与耐久能力等等,对于薄壁结构来说这种影响尤为严重。混凝土由于非荷重的原因而使混凝土产生缝隙的最常见的因素就是混凝土的收缩应力。本文主要讨论了干缩应力的分析方法。
1.混凝土干缩应力的分析
1.1混凝土的相关干缩特性
对于混凝土干缩应力至今有几种不相一致的观点。例如毛细管张力学说认为混凝土的收缩应力就与在干燥的时候毛细管中的水的玩液面相关。当毛细管水在蒸发的时候,混凝土就会处于一种抑制增强的压缩状态,这种状态就导致了混凝土在外观上体积的变化,表面张力学说认为一旦混凝土的吸附水脱离水泥凝胶,就会导致混凝土的表面的张力的增大,其中的胶粒就会处于一种被压缩的状态,这样的话就会引起相关的固体颗粒体积的变化。除此之外,还存在着其他不同的学说。由这些干缩机理学说上就会看出,干燥而引起的水泥石收缩并不是单一的因素引起的,而是由许许多多的因素相互的作用于重叠引起的。
混凝土的收缩是由许多因素共同引起的。从相关原材料上来看,水泥的种类,原材料的配合比,参杂的一些骨料,外加剂的使用等等方面都会影响到混凝土的收缩应力。从施工的方面来看,混凝土的收缩会因为施工周边的环境条件而产生相当大的影响,例如环境条件越是潮湿,那么混凝土的收缩值就会越小,与此同时,表面的覆盖层可以有效的减少收缩应力。从相关建筑的结构上来看,对混凝土的收缩有很大影响的方面还包括相关结构的断面的尺寸和体积与表面积的比值。
1.2混凝土干缩的理论解方法
在上述的关系式中:U表示湿度,就是单位重量的混凝土中所包含的水的重量;UF表示混凝土表面的湿度;UB表示建筑周边的平衡湿度;K表示湿度的扩散系数;β1表示水分的交换系数。
因为在上述的两个关系式中与描述温度场的表达式几乎完全一致,所以,在对湿度扩散场进行求解的时候,可以套用温度场边值的求解办法对其进行计算。如果相对的湿度是单调变化的时候,那么由于湿度而引起的混凝土的形变就与其湿度呈线性的关系,这样的话,就可以得出干缩应力的有效值。在本文中将会采用这种方法来对干缩作用进行分析。然而在大多数的情况中,相对的湿度引起的相关形变并不会和相对湿度呈现线性的关系,并且因为相对湿度所引起的形变并不是完全不可逆转的。当采用Prony-Dirichlet级数对应力松弛函数进行表示的时候,能够很准确的计算出干缩应力的有效值。
1.3混凝土结构收缩的估算方法
混凝土的收缩表达式表示了混凝土的收缩变形和相关龄期的关系,这个表达式是通过对相关的实测数据进行详细的分析而得到的。因为在现实生活中的工程中,干缩变形和另一些收缩变形的区分是相当困难的。在指定的实验室中或者是不考虑一些其他的次要因素,将干缩的曲线就看成是收缩曲线。在这些关系式中,常用的关系式一共有三种,分别是指数函数式、对数函数式与双曲线函数式。根据有相关科学家的研究得到,在高强度的混凝土收缩形变的时候,用指数的形式得到的相关的系数要比其他形式要高。
2.计算混凝土干缩应力的方法——初应变法
3.混凝土结构收缩裂缝的控制方法
为了对很凝土收缩而产生的裂缝进行控制的方法有配置构造钢筋与控制混凝土的质量,下面我们就对这两个方面进行一个简单的介绍:
3.1配置构造钢筋
在对混凝土收缩裂缝进行研究的时候得到配置构造钢筋是一项非常有效的措施。通过对混凝土构造钢筋的控制,就能够有效的对混凝土的拉应力进行控制,这样就保证了混凝土的收缩裂缝在其规定的范围之内。
3.2控制混凝土的质量
在对混凝土收缩裂缝进行控制的时候,仅仅是配置构造钢筋是不够的,还需要对混凝土的質量进行相关的控制,例如在对混凝土进行浇筑的时候要采用低温浇筑,因为混凝土的浇灌温度对于其收缩裂缝的影响是非常巨大的。因此为了能够有效的对混凝土收缩裂缝进行控制就要求适当的降低混凝土的浇筑温度。而且采用较低温度对混凝土进行浇灌的时候,还能够使其有更好的和易性。除此之外,混凝土的原材料以及相关的配合比也会影响到混凝土结构的收缩裂缝。例如采用的外加剂的不同可能会对混凝土结构的收缩产生不同的影响。其次,在选择水泥种类的时候要充分考虑到水泥的水化热等等。
4.总结
本文通过一些相关的研究,对混凝土的额干缩应力与温度徐变干缩应力的相关变化规律进行了探讨。在对干缩应力进行计算的时候可以采用两种有效的计算方法。在对已经知道的混凝土干缩形变曲线进行估算的时候,其得到的结果是可靠性比较高的。但是在对湿度场进行直接计算的有关方法还并不成熟,有许多的问题还没有解决。当对混凝土的干缩效应进行考量的饿时候,相关结构的应力值要比不考虑混凝土干缩的影响要大,尤其是考虑薄板等结构的时候更应遵守。干缩作用随着湿度扩散的加快而变大。
参考文献:
[1]梅明荣,葛世平,陈军,卓家寿.混凝土结构收缩应力问题研究[J].河海大学学报(自然科学版).2002,12(24):115-119
[2]纪胜敏.混凝土结构收缩应力计算与试验方法研究[D].青岛理工大学.2010,12(24):103-108
[3]张庆芳.混凝土结构收缩裂缝的控制措施研究[J].混凝土.2014,12(24):163-166
【关键词】 干缩;收缩应力;混凝土
引言:
混凝土的干缩就是指因为混凝土中的水分的变化,或者由于某种原因而产生化学反应的现象。对于混凝土的这种干缩来说,只有在混凝土处于一定的自由态时,才不会产生比较严重的不良反应。由于混凝土并不具有很高的抗拉强度,因此会使混凝土很容易产生裂缝,这样的话就会严重影响到相应结构的承载能力与耐久能力等等,对于薄壁结构来说这种影响尤为严重。混凝土由于非荷重的原因而使混凝土产生缝隙的最常见的因素就是混凝土的收缩应力。本文主要讨论了干缩应力的分析方法。
1.混凝土干缩应力的分析
1.1混凝土的相关干缩特性
对于混凝土干缩应力至今有几种不相一致的观点。例如毛细管张力学说认为混凝土的收缩应力就与在干燥的时候毛细管中的水的玩液面相关。当毛细管水在蒸发的时候,混凝土就会处于一种抑制增强的压缩状态,这种状态就导致了混凝土在外观上体积的变化,表面张力学说认为一旦混凝土的吸附水脱离水泥凝胶,就会导致混凝土的表面的张力的增大,其中的胶粒就会处于一种被压缩的状态,这样的话就会引起相关的固体颗粒体积的变化。除此之外,还存在着其他不同的学说。由这些干缩机理学说上就会看出,干燥而引起的水泥石收缩并不是单一的因素引起的,而是由许许多多的因素相互的作用于重叠引起的。
混凝土的收缩是由许多因素共同引起的。从相关原材料上来看,水泥的种类,原材料的配合比,参杂的一些骨料,外加剂的使用等等方面都会影响到混凝土的收缩应力。从施工的方面来看,混凝土的收缩会因为施工周边的环境条件而产生相当大的影响,例如环境条件越是潮湿,那么混凝土的收缩值就会越小,与此同时,表面的覆盖层可以有效的减少收缩应力。从相关建筑的结构上来看,对混凝土的收缩有很大影响的方面还包括相关结构的断面的尺寸和体积与表面积的比值。
1.2混凝土干缩的理论解方法
在上述的关系式中:U表示湿度,就是单位重量的混凝土中所包含的水的重量;UF表示混凝土表面的湿度;UB表示建筑周边的平衡湿度;K表示湿度的扩散系数;β1表示水分的交换系数。
因为在上述的两个关系式中与描述温度场的表达式几乎完全一致,所以,在对湿度扩散场进行求解的时候,可以套用温度场边值的求解办法对其进行计算。如果相对的湿度是单调变化的时候,那么由于湿度而引起的混凝土的形变就与其湿度呈线性的关系,这样的话,就可以得出干缩应力的有效值。在本文中将会采用这种方法来对干缩作用进行分析。然而在大多数的情况中,相对的湿度引起的相关形变并不会和相对湿度呈现线性的关系,并且因为相对湿度所引起的形变并不是完全不可逆转的。当采用Prony-Dirichlet级数对应力松弛函数进行表示的时候,能够很准确的计算出干缩应力的有效值。
1.3混凝土结构收缩的估算方法
混凝土的收缩表达式表示了混凝土的收缩变形和相关龄期的关系,这个表达式是通过对相关的实测数据进行详细的分析而得到的。因为在现实生活中的工程中,干缩变形和另一些收缩变形的区分是相当困难的。在指定的实验室中或者是不考虑一些其他的次要因素,将干缩的曲线就看成是收缩曲线。在这些关系式中,常用的关系式一共有三种,分别是指数函数式、对数函数式与双曲线函数式。根据有相关科学家的研究得到,在高强度的混凝土收缩形变的时候,用指数的形式得到的相关的系数要比其他形式要高。
2.计算混凝土干缩应力的方法——初应变法
3.混凝土结构收缩裂缝的控制方法
为了对很凝土收缩而产生的裂缝进行控制的方法有配置构造钢筋与控制混凝土的质量,下面我们就对这两个方面进行一个简单的介绍:
3.1配置构造钢筋
在对混凝土收缩裂缝进行研究的时候得到配置构造钢筋是一项非常有效的措施。通过对混凝土构造钢筋的控制,就能够有效的对混凝土的拉应力进行控制,这样就保证了混凝土的收缩裂缝在其规定的范围之内。
3.2控制混凝土的质量
在对混凝土收缩裂缝进行控制的时候,仅仅是配置构造钢筋是不够的,还需要对混凝土的質量进行相关的控制,例如在对混凝土进行浇筑的时候要采用低温浇筑,因为混凝土的浇灌温度对于其收缩裂缝的影响是非常巨大的。因此为了能够有效的对混凝土收缩裂缝进行控制就要求适当的降低混凝土的浇筑温度。而且采用较低温度对混凝土进行浇灌的时候,还能够使其有更好的和易性。除此之外,混凝土的原材料以及相关的配合比也会影响到混凝土结构的收缩裂缝。例如采用的外加剂的不同可能会对混凝土结构的收缩产生不同的影响。其次,在选择水泥种类的时候要充分考虑到水泥的水化热等等。
4.总结
本文通过一些相关的研究,对混凝土的额干缩应力与温度徐变干缩应力的相关变化规律进行了探讨。在对干缩应力进行计算的时候可以采用两种有效的计算方法。在对已经知道的混凝土干缩形变曲线进行估算的时候,其得到的结果是可靠性比较高的。但是在对湿度场进行直接计算的有关方法还并不成熟,有许多的问题还没有解决。当对混凝土的干缩效应进行考量的饿时候,相关结构的应力值要比不考虑混凝土干缩的影响要大,尤其是考虑薄板等结构的时候更应遵守。干缩作用随着湿度扩散的加快而变大。
参考文献:
[1]梅明荣,葛世平,陈军,卓家寿.混凝土结构收缩应力问题研究[J].河海大学学报(自然科学版).2002,12(24):115-119
[2]纪胜敏.混凝土结构收缩应力计算与试验方法研究[D].青岛理工大学.2010,12(24):103-108
[3]张庆芳.混凝土结构收缩裂缝的控制措施研究[J].混凝土.2014,12(24):163-166