(2)混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变
在荷载的长期作用下,即使荷载维持不变,混凝土的变形仍会随时间而增长,这种现象称为徐变。
影响徐变的因素有以下几方面:
1)水灰比大,徐变大;水泥用量越多,徐变越大;
2)养护条件好,混凝土工作环境湿度越大,徐变越小;
3)水泥和骨料的质量好、级配越好,徐变越小;
4)加荷时混凝土的龄期越早,徐变越大;
5)加荷前混凝土的强度越高,徐变越小;
6)构件的尺寸越大,体表比(即构件的体积与表面积之比)越大,徐变越小。
徐变在开始发展很快,以后逐渐减慢,最后趋于稳定。通常在前6个月可完成最终变量的70%—80%,在第一年内可完成90%左右,其余部分在后续几年中完成。
(3)混凝土的收缩与膨胀
混凝土在空气中结硬体积会收缩,在水中结硬体积要膨胀。但是,膨胀值要比收缩值小的多,由于膨胀对结构往往是有利的,所以一般不需考虑。
影响收缩的因素有以下几方面:
1)水泥强度等级越高、用量越多、水灰比越大,收缩越大;
2)骨料的弹性模量大,收缩越小;
3)养护条件好,在硬结过程中和使用过程中周围环境湿度大,收缩越小;
4)混凝土振捣密实,收缩越小;
5)构件的体表比越大,收缩越小。
收缩变形在开始阶段发展较快,2周可完成全部收缩量的25%,1个月约完成50%,3个月后增长缓慢。
4.混凝土材料的选用
钢筋混凝土结构不宜采用强度过低的混凝土,因为当混凝土强度过低时,钢筋与混凝土之间的粘结强度太低,将影响钢筋强度的充分利用。规范规定:
(1)钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;
(2)当采用HRB335级钢时,混凝土强度等级不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋以及对承受重复荷载的构件,混凝土强度等级不得低于C20;
(3)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40。 (三)钢筋的种类及其力学性能
1.钢筋的品种和级别
在钢筋混凝土中,采用的钢材形式有两大类:一类是劲性钢筋,由型钢(如角钢、槽钢、工字钢等)组成。在钢筋混凝土构件中置入型钢的称为劲性钢筋混凝土,通常在荷重大的构件中才采用。另一类是柔性钢筋,即通常所指的钢筋。柔性钢筋又包括钢筋和钢丝两类。钢筋按外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种。钢筋的品种很多,可分为碳素钢和普通低合金钢。碳素钢按其含碳量的多少,分为低碳钢(含碳<0.25%)、中碳钢(含碳0.25%-0.6%)和高碳钢(含碳0.6%—1.4%)。低碳钢强度低但塑性好,称为软钢,高碳钢强度高但塑性、可焊性差,称为硬钢。普通低合金钢,除了含有碳素钢的元素外,又加入了少量的合金元素,如锰、硅、矾、钛等,大部分低合金钢属于软钢。
建筑工程中,常用的钢筋按加工工艺的不同分为:热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线等。对热轧钢筋,按其强度分为HPB235、HRB335、HRB400、PuqB400级四种。钢筋级别越大强度越高,但塑性越低。HPB235钢为普通碳素钢筋,HRB335、HRB400、RRB400级钢筋均为普通低合金钢。