(2)混凝土在長期荷載作用下的變形——徐變
在荷載的長期作用下,即使荷載維持不變,混凝土的變形仍會(huì)隨時(shí)間而增長,這種現(xiàn)象稱為徐變。
影響徐變的因素有以下幾方面:
1)水灰比大,徐變大;水泥用量越多,徐變越大;
2)養(yǎng)護(hù)條件好,混凝土工作環(huán)境濕度越大,徐變越;
3)水泥和骨料的質(zhì)量好、級配越好,徐變越小;
4)加荷時(shí)混凝土的齡期越早,徐變越大;
5)加荷前混凝土的強(qiáng)度越高,徐變越;
6)構(gòu)件的尺寸越大,體表比(即構(gòu)件的體積與表面積之比)越大,徐變越小。
徐變在開始發(fā)展很快,以后逐漸減慢,最后趨于穩(wěn)定。通常在前6個(gè)月可完成最終變量的70%—80%,在第一年內(nèi)可完成90%左右,其余部分在后續(xù)幾年中完成。
(3)混凝土的收縮與膨脹
混凝土在空氣中結(jié)硬體積會(huì)收縮,在水中結(jié)硬體積要膨脹。但是,膨脹值要比收縮值小的多,由于膨脹對結(jié)構(gòu)往往是有利的,所以一般不需考慮。
影響收縮的因素有以下幾方面:
1)水泥強(qiáng)度等級越高、用量越多、水灰比越大,收縮越大;
2)骨料的彈性模量大,收縮越;
3)養(yǎng)護(hù)條件好,在硬結(jié)過程中和使用過程中周圍環(huán)境濕度大,收縮越;
4)混凝土振搗密實(shí),收縮越;
5)構(gòu)件的體表比越大,收縮越小。
收縮變形在開始階段發(fā)展較快,2周可完成全部收縮量的25%,1個(gè)月約完成50%,3個(gè)月后增長緩慢。
4.混凝土材料的選用
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不宜采用強(qiáng)度過低的混凝土,因?yàn)楫?dāng)混凝土強(qiáng)度過低時(shí),鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度太低,將影響鋼筋強(qiáng)度的充分利用。規(guī)范規(guī)定:
(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15;
(2)當(dāng)采用HRB335級鋼時(shí),混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20;當(dāng)采用HRB400和RRB400級鋼筋以及對承受重復(fù)荷載的構(gòu)件,混凝土強(qiáng)度等級不得低于C20;
(3)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30;當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40!(三)鋼筋的種類及其力學(xué)性能
1.鋼筋的品種和級別
在鋼筋混凝土中,采用的鋼材形式有兩大類:一類是勁性鋼筋,由型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼等)組成。在鋼筋混凝土構(gòu)件中置入型鋼的稱為勁性鋼筋混凝土,通常在荷重大的構(gòu)件中才采用。另一類是柔性鋼筋,即通常所指的鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲兩類。鋼筋按外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋的品種很多,可分為碳素鋼和普通低合金鋼。碳素鋼按其含碳量的多少,分為低碳鋼(含碳<0.25%)、中碳鋼(含碳0.25%-0.6%)和高碳鋼(含碳0.6%—1.4%)。低碳鋼強(qiáng)度低但塑性好,稱為軟鋼,高碳鋼強(qiáng)度高但塑性、可焊性差,稱為硬鋼。普通低合金鋼,除了含有碳素鋼的元素外,又加入了少量的合金元素,如錳、硅、礬、鈦等,大部分低合金鋼屬于軟鋼。
建筑工程中,常用的鋼筋按加工工藝的不同分為:熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線等。對熱軋鋼筋,按其強(qiáng)度分為HPB235、HRB335、HRB400、PuqB400級四種。鋼筋級別越大強(qiáng)度越高,但塑性越低。HPB235鋼為普通碳素鋼筋,HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋均為普通低合金鋼。