早齡期混凝土開(kāi)裂預(yù)測(cè)理論研究.pdf

1、混凝土的開(kāi)裂非常普遍,它不僅影響建筑的外觀,而且還嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性,使結(jié)構(gòu)的使用壽命大大縮短,因而浪費(fèi)大量的資源,不利于可持續(xù)發(fā)展.正確地檢測(cè)與預(yù)測(cè)混凝土的開(kāi)裂時(shí)間及開(kāi)裂趨勢(shì)是采取有效措施減少或避免開(kāi)裂的前提.也只有了解早齡期混凝土的開(kāi)裂時(shí)間、開(kāi)裂機(jī)理、裂縫發(fā)展規(guī)律等才能采取有效的工程措施,從設(shè)計(jì)、施工等方面來(lái)避免或減小裂縫出現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的危害. 本文利用能量守恒原理從應(yīng)變角度進(jìn)行混凝土環(huán)的開(kāi)裂預(yù)測(cè),主要有以下工作:

2、 在總結(jié)前人提出的起裂韌度基礎(chǔ)上,本文提出更為簡(jiǎn)便的估算混凝土起裂韌度的方法.利用已有斷裂試驗(yàn)數(shù)據(jù),本文得到不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土斷裂韌度、裂縫尖端張開(kāi)位移和彈性模量的時(shí)域函數(shù).分別總結(jié)了影響早齡期混凝土收縮和徐變的主要因素,并研究探討了早齡期混凝土的收縮和徐變機(jī)理.利用收縮和徐變模型,求出了不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土收縮應(yīng)變和徐變的時(shí)域函數(shù). 利用能量守恒原理,建立早齡期混凝土環(huán)開(kāi)裂的能量方程.通過(guò)理論推導(dǎo),修正了早齡期混

3、凝土環(huán)的R.阻力曲線方程和 G-斷裂能曲線方程；利用不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土斷裂韌度、裂縫尖端張開(kāi)位移和彈性模量的時(shí)域函數(shù)求解不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土環(huán)的最大允許拉應(yīng)變的時(shí)域函數(shù).利用不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土的彈性模量、收縮應(yīng)變和徐變的時(shí)域函數(shù)求得不同強(qiáng)度等級(jí)的早齡期混凝土環(huán)的實(shí)際總應(yīng)變的時(shí)域函數(shù).將不同等級(jí)的早齡期混凝土環(huán)的最大允許拉應(yīng)變和實(shí)際總應(yīng)變的時(shí)域函數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,進(jìn)而預(yù)測(cè)早齡期混凝土環(huán)的開(kāi)裂時(shí)間.最后,對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的

4、早齡期混凝土開(kāi)裂預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較分析.通過(guò)分析研究,本文主要得到以下結(jié)論:混凝土的極限拉應(yīng)變隨強(qiáng)度等級(jí)的升高而升高,對(duì)于 C30～C80 混凝土,極限拉應(yīng)變?cè)?2.2×10<'-4>～2.8×10<'-4>之間； 相同齡期,強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土的抗拉強(qiáng)度越大,然而,同樣環(huán)境條件下,高強(qiáng)混凝土比普通混凝土更容易開(kāi)裂；混凝土的實(shí)際約束收縮應(yīng)變比自由收縮應(yīng)變小,這主是由于徐變釋放了部分收縮應(yīng)力,從而延緩了裂縫產(chǎn)生的時(shí)間.從減少收縮