安定性

　　安定性是水泥硬化后體積變化的均勻性，體積的不均勻變化引起膨脹、裂縫或翹曲等現(xiàn)象。安定性實驗可采用試餅法、雷氏法，當(dāng)實驗結(jié)果有爭議時以雷氏法為準(zhǔn)。

　　簡介

　　用試餅法進行檢驗時，要求試餅制作必須規(guī)范，直徑過大、過小，邊緣鈍厚都會影響試驗結(jié)果。一般試餅，直徑以70～80mm、中心厚約10mm，邊緣漸薄、表面光滑為規(guī)范試餅。煮后安定性試餅用直尺檢查不彎曲，用肉眼觀察無裂紋的前提下，僅有少量脫皮現(xiàn)象，應(yīng)判為安定性合格。試餅煮沸前，應(yīng)檢查并記錄有無裂縫或彎曲現(xiàn)象。要檢查試餅養(yǎng)護溫度時間與濕度是否符合要求(濕氣養(yǎng)護箱應(yīng)能使溫度控制在20±3℃，濕度大于90%、養(yǎng)護時間為24±2h)。如養(yǎng)護溫度太高(大于25℃)或濕度不夠，可能在沸煮前就使試餅發(fā)生收縮裂紋，特別是在水泥比表面積比較大的情況下更容易發(fā)生收縮裂紋(收縮裂紋往往發(fā)生在與玻璃接觸的試餅底部中間)，這時不能認(rèn)為試樣不安定;如養(yǎng)護溫度過低(小于15℃)，沸煮后可能產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象。

　　當(dāng)用雷氏夾法檢驗時，以測量沸煮后的雷氏夾試模的二指針尖端間的距離的增加值來判斷安定性是否合格，如果增加值不大于5.0毫米，則稱為水泥體積安定性合格。當(dāng)用試餅法和雷氏夾法測定同一水泥樣品出現(xiàn)爭議時，以雷氏夾法為準(zhǔn)。

　　安定性

　　塑性力學(xué)中研究具有初始塑性變形的物體或結(jié)構(gòu)在變值載荷的作用下能否不產(chǎn)生新塑性變形的理論。所謂變值載荷是指在某一范圍內(nèi)作周期性變化或按其他規(guī)律循環(huán)變化的載荷。

　　若物體或結(jié)構(gòu)在具有一定范圍的變值載荷作用下，除初始階段產(chǎn)生一定塑性變形并出現(xiàn)一個殘余應(yīng)力分布外，不管載荷在此范圍內(nèi)如何變化，物體或結(jié)構(gòu)中不再出現(xiàn)新的塑性變形,則稱結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)為安定狀態(tài);反之稱為非安定狀態(tài)。在變值載荷作用下，即使載荷不會使物體或結(jié)構(gòu)達到極限狀態(tài)(即當(dāng)外載荷達到某一定值時，物體或結(jié)構(gòu)可以無限制變形的狀態(tài))，結(jié)構(gòu)也可能變壞。

　　非安定狀態(tài)通常有兩種破壞形式：①塑性循環(huán)破壞：若變值載荷在理想彈塑性材料制成的結(jié)構(gòu)內(nèi)所引起的應(yīng)力變化幅度大于材料屈服極限(見材料的力學(xué)性能)的兩倍，則結(jié)構(gòu)將因反復(fù)發(fā)生反向塑性變形而破壞。②塑性應(yīng)變積累破壞：若每一載荷循環(huán)過程中，結(jié)構(gòu)某局部產(chǎn)生同一種塑性應(yīng)變，則結(jié)構(gòu)將因塑性應(yīng)變的積累而破壞。例如，幾個載荷系統(tǒng)交替作用在結(jié)構(gòu)上，如某載荷系統(tǒng)所引起的殘余應(yīng)力對其他載荷系統(tǒng)下的屈服起促進作用，則載荷循環(huán)會引起塑性應(yīng)變的積累而使結(jié)構(gòu)破壞。研究在什么情況下出現(xiàn)安定狀態(tài)，有利于發(fā)揮材料的潛力。

　　早在1932年,德國的Н.布萊希就已提出有關(guān)彈塑性桁架的靜力安定定理。此后，Е.梅蘭于1938年又對一般彈塑性體的靜力安定定理作了證明。靜力安定定理可表述為：如果能找出一種與時間無關(guān)的、自相平衡的殘余應(yīng)力分布，它與由外載荷所引起的彈性應(yīng)力共同構(gòu)成一個處于屈服極限之內(nèi)的應(yīng)力系統(tǒng)，則結(jié)構(gòu)是安定的。荷蘭的W.T.科伊特于1956年利用"機動容許塑性應(yīng)變率循環(huán)"的概念證明了機動安定定理。機動容許塑性應(yīng)變率循環(huán)能產(chǎn)生滿足協(xié)調(diào)條件和位移邊界條件的應(yīng)變場，即機動容許場。機動安定定理是：在給定的變值載荷的作用下，如果所有的容許塑性應(yīng)變率循環(huán)都滿足外力功率不大于物體內(nèi)部塑性耗散功率的條件，則物體內(nèi)是安定的;相反，若能找到某一機動塑性應(yīng)變率循環(huán)，使得外力功率大于內(nèi)部塑性耗散功率，則結(jié)構(gòu)是不安定的。

　　將安定定理中的變值加載改為比例加載，安定定理就成為塑性極限分析的定理(見結(jié)構(gòu)塑性極限分析)。因此，安定定理是塑性極限分析定理更一般的概括。它常被用于變值載荷和溫度場作用下的梁、剛架、軸對稱板和殼體等結(jié)構(gòu)的分析中。由于安定性分析既要全面研究彈性，又要考慮容許的塑性變形，因此，只有較簡單的問題才能找到完整的安定狀態(tài)的解析解。由于一般結(jié)構(gòu)的安定載荷同塑性極限載荷相差約20%，因此在一般設(shè)計中，只需在極限載荷上乘以適當(dāng)?shù)陌捕ㄏ禂?shù)就能得到安定載荷，而不必進行安定分析。