Stress relaxation due to steam curing

Abstract

A new equation for isothermal relaxation of stress-relieved steel previously derived, has been modified to study stress losses in prestressed elements due to steam curing of concrete. A calculation method is proposed, which takes into account the effect of loosening during heating and of releasing of the prestressing force.

The theory predicts a complete stress stabilization after steam curing up to times depending on temperature and duration of the steam curing. Furthermore, for longer periods the theory predicts an increase of the relaxation values. Tests performed show an excellent agreement between theory and experimental results.

Résumé

Une nouvelle expression pour la relaxation isotherme, qui a été précédemment déduite, a été judicieusement modifiée pour étudier l’influence d’un cycle d’étuvage sur la perte de contrainte des éléments en béton précontraint par fil adhérent. Une nouvelle méthode pour le calcul des pertes de contrainte est ainsi proposée. La méthode tient compte aussi de l’influence sur la relaxation du relâchement de l’acier pendant le chauffage «loosening» et du raccourcissement élastique du béton quand on libère la force de précontrainte.

La théorie a donné lieu à deux séries d’essais afin de prédire la relaxation. Les deux paramètres empiriques de la théorie ont été déterminés au moyen d’un essai de relaxation isotherme pour la première série et d’un essai de traction pour la seconde.

Les valeurs de la relaxation pendant et après étuvage, que prédit la théorie, concordent avec les résultats. D’après la théorie également, une stabilisation complète doit intervenir après l’étuvage dans des délais qui dépendent de sa température et de sa durée, en accord avec le résultat des essais. En outre, pour de plus longues périodes la théorie prévoit une augmentation des valeurs de relaxation. Malheureusement, ces valeurs ne peuvent être vérifiées en l’absence de résultats expérimentaux.