高性能混凝土徐变试验研究.pdf
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1、第 3 9卷第 1 期 2 0 1 3年 2月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 1 6 9 高性能混凝土徐变试验研究 耿耀明 , 刘文燕 , 夏春红 ( 1 同济大学建筑设计研究院, 上海2 0 0 0 9 2 ; 2 上海大学 , 上海2 0 0 4 4 4; 3 上海市建筑科学研究院, 上海2 0 0 0 3 2 ) 摘要: 高性能混凝土在工程中应用越来越广泛。本文对配筋和未配筋的高性能混凝土徐变进行了深入的试验和 理论分析。对 1 2个高性能混凝土试件进行了为期3 6 0天的分析研究。提出了高性能混凝土徐变表达式。
2、希望为 高性能混凝土长期性能的进一步研究提供一些试验数据和结论。 关键词: 高性能混凝土; 徐变 ; 徐变度 中图分类号: T U 5 2 8 3 1 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) O 1 1 6 9 0 5 An e x p e r i me n t a l s t u d y o n c r e e p o f hi g h p e r f o r m a n c e c o n c r e t e GENG Ya o mi n g , LI U W e n y a n , XI A C h u n h o n g ( 1 T o n
3、i A r c h i t e c t u r e D e s i g n R e s e a r c h I s t i t u t e , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 , C h i n a ; 2 S h a n g h m U n i v e r s i t y , S h angha i 2 0 0 4 4 4 , C h i n a ; 3 S h a n g h m R e s e a r c h I n s t i t u t e o f B u i l d i n g S c i e n c e , S h a n ghm 2 0 0 0 3 2
4、, C h i n a ) A b s t r a c t : H i g h p e rf o r m a n c e c o n c r e t e i s w i d e l y u s e d i n d i ff e r e n t p r o j e c t s n o w T h e c r e e p o f h i gh p e rf o r m a n c e c o n c r e t e m e m b e r s i s d e e p l y ana l y z e d, a n d t h e c r e e p s o f 1 2 s pec i me n s
5、a r e me a s u r e d i n 3 6 0 d a y s T h e e s t i ma t e d f o rm u l a o f c r e e p p r e s e n t e d i n t h e p a p e r h a s a n i m p o r t a n t e n g i n e e r i n g s i g n i fi c anc e , a n d c a n p r o v i d e t h e e x peri m e n t a l s t r a i n s f o r f u r t h e r s t u d y o n
6、 l o n g t e rm per f o rma n c e o f h i gh p e rf o rm a n c e c o n c r e t e Ke y wo r d s : h i g h p e rfo r man c e c o n c r e t e; c ree p; c r e e p r a t e 0 引 言 高性能 昆 凝土由于具有高耐久性、 高工作性、 高 强度和高体积稳定性等许多优良特性, 在不少重要 工程中被采用 , 特别是在桥梁、 高层建筑、 海港建筑 等工程中显示出其独特的优越性, 在工程安全使用 期、 经济合理性、 环境条件的适应性等方面产生了明
7、 显的效益 , 是今后混凝土技术的发展方 向。 徐变是混凝土结构固有 的时变特性之一 , 可对 结构 的内力和变形产生较大影响。另外 , 由于高性 能混凝土具有低水灰比、 高强度和密实度好等特点, 其徐变特性与普通混凝土相比有所不同, 常用的徐 变估算表达式对高性能混凝土的适用性有待进一步 研究 。 1 高性能混凝土徐变试验研究 1 1 混凝土原材料及力学性能 本次试验采用 C 6 0 、 C 7 0和 C 8 0等三种强度的 ? 昆 凝土试件, 混凝土塌落度约为 1 8 0 2 0 0 m m; 抗氯 离子渗透系数小于 1 51 0 m s 。各等级? 昆 凝 土配合比见表 1 , 混凝土力
8、学性能实测值见表 2 。 表 1 混凝土配合比 T a b l e 1 I n g r e d i e n t s o f c o n c r e t e 收稿 日期 : 2 0 1 1 - 0 8 - 3 0 作者简介: 耿耀明( 1 9 7 2 一) , 男, 博士, 高工, 主要从事结构工程专业 设计。 E ma i l ! g y md g 1 6 3 c o rn 表 2 混凝土力学性能 Ta b l e 2 M e c h a n i c a l p r o p e r t y o f c o n c r e t e 耿耀明, 等: 高性能混凝土徐变试验研究 l 7 l 3 0 亘
9、 。 重 1 0 O l 0 0 20 0 3 0 0 4 0 0 时间 d 图 3 C 6 0试件徐变度实测值 Me a s u r e d v a l u e o f c r e e p r a t e ( C 6 0 ) 图4 C 8 0试件徐变度实测值 F i g 4 Me a s u r e d v a l u e o f c r e e p rat e ( C 8 0 ) 1 o o 2O O 3 OO 时间 d 图5 C 6 0混凝土试件徐变系数 F i g 5 C r e e p c o e ffic i e n t o f c r e e p c o e ffic i e n
10、 t ( C 6 0 ) 时间的关系。 持荷时间为 3 6 0 d时, C 6 0组无筋试块加载龄 期 1 4 d 、 2 8 d 、 9 0 d的徐变度分别 为 2 7 X 1 0 m m N、 1 91 0 m m N 、 1 7 X 1 0 i n n l N; C 8 0组无 筋试块加载龄期 1 4 d 、 2 8 d 、 9 0 d的徐变度分别为 2 O X 1 0 r I 1 f n N、 1 81 0一 i n l n N、 1 21 0一 i n to N 0 6 籁 0 4 O 2 图6 C 8 0混凝土试件徐变系数 F i g 6 C r e e p c oeffic i
11、e n t o f c r e e p c oeffic i e n t ( C 8 0 ) 持荷时间为 3 6 0 d时 , C 6 0组无 筋试块加载龄 期 1 4 d 、 2 8 d 、 9 0 d的徐变系数分别为1 0 7 4 、 0 7 7 5 、 0 7 3 0 ; C 8 0 组无筋试块加载龄期 1 4 d 、 2 8 d 、 9 0 d的 徐变系数分别为 0 7 7 9 、 0 7 1 7 、 0 4 9 1 。 2 2 加载龄期对徐变的影响 加载时 昆 凝土的龄期越小, 成熟度越差, 混凝土 的初始应变和徐变都越大, 且其极限徐变要大得多。 表5是根据文献整理的不同加载龄期的
12、徐变度( 单 位徐变) 的比值。 表 5 不同加载龄期的混凝土徐变度比较 Ta b l e 5 Co p a r i s o n o f r eep r a t e i n d i ffe r e n t l o a d a g e s ! 垫 ! 箜 相对值 1 6 02 3 0 1 5 0 1 0 0 0 7 0 o 3 5 0 5 0 以2 8 d 时的徐变度、 徐变系数作为基数“ 1 ” 。 由图7 可知, C 6 0混凝土试件加载龄期为 1 4 d 、 9 0 d 时徐变度与加载龄期 2 8 d徐变度比值约为 1 4 1 、 0 8 6 ; C 8 0 该比值约为 1 1 、 0 6
13、 8 。与表5 数值接近。 图 7 不同加载龄期混凝土徐变度比值 F i g 7 Cr e e p r a t e r a t i o o f c o n c r e t e、 】lr i t h d i ffe r e n t l o a d a g e s 2 O 8 6 4 2 0 赣峨锹 1 7 2 四川建筑科学研究 第 3 9卷 2 3 配筋对徐变的影响 由图 8可知 , 加载 6 0 d之后 , 配筋试块与素混 凝土试块的徐变度的比值趋于稳定, C 6 0组混凝土 加载龄期 l 4 d 、 2 8 d 、 9 0 d时配筋试块与素混凝土试 块徐变度的比值分别约为 0 6 0 、 0
14、 7 1 、 0 9 4 ; C 8 0组 该 比值约为 0 8 5 、 0 8 0 、 1 0 1 。 1 - 2 l 0 n。 篓o 6 0 4 0 2 1 O 0 2 0 0 时间 d 图8 不同加载龄期的配筋试件与无筋 试件徐变度比值 F i g 8 Cr e e p r a t e r a ti o o f c o n c r e t e wi t h a n d wi th o u t r e i n f o r c e me n t s p e c i m e n 上述比值表明, 通常情况下, 配筋后, 混凝土在 单位应力下的徐变会减小。但加载时混凝土龄期 9 0 d时, 配筋混
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