混凝土在荷載長期作用下(即壓力不變的情況下),它的應變隨時間繼續增長的現象稱為混凝土徐變。
混凝土徐變產生的原因,可以理解為:一方面是混凝土硬結以後,骨料之間的水泥漿,一部分變為結晶體,另一部分是充填在晶體間帶有凝膠孔的凝膠體,具有粘性流動的性質。當向水泥石施加外荷載時,在加荷的瞬時,結晶體與凝膠體共同承受外荷載。其後,隨著時間的推移,凝膠體由於其粘性流動而逐漸卸荷,此時晶體承受了更多的外力,併產生彈性變形,從而使水泥石變形(混凝土徐變)增加,即水泥凝膠體與水泥結晶體重新分佈應力所造成的結果。另一方面的原因是混凝土內部微裂縫在荷載長期作用下不斷髮展和增加,從而導致應變的增加。當應力不大時,徐變的發展以第一種原因為主;當應力較大時,以第二種原因為主。
試驗表明,徐變與下列一些因素有關:
(1)混凝土的組成成分對徐變有很大影響,水泥用量愈多,水灰比愈大,徐變愈大,當水灰比在範圍變化時,因為應力作用下的徐變與水灰比成正比;增加混凝土的骨料的含量,其骨料越堅硬,彈性模量越高、對徐變的約束作用越大,混凝土徐變就減小。
(2)混凝土的製作方法、養護條件,特別是養護時的溫溼度對徐變有重要影響。養護條件好,養護時溫度高、溼度大,水泥水化作用充分,徐變越小。
(3)加荷時混凝土的齡期越小,徐變越大,受荷後所處環境的溫度越高、溼度越低,則徐變越大,構件載入前混凝土強度愈高,徐變就愈小。
(4)構件截面的形狀、尺寸也會對徐變產生很大的影響,大尺寸混凝土構件內部失水受到限制,徐變減小。
(5)鋼筋的存在以及應力的性質(拉、壓應力等對徐變也有影響)。
(6)混凝土在長期荷載作用下的應力大小。應力越大,則徐變越大。當壓應力0.8時,混凝土的非線性徐變往往是不收斂的。因此,如果構件的混凝土在使用期間經常處於不變的高應力狀態是不安全的,需要特別注意。
混凝土的徐變對結構構件將產生十分不利的影響,如增大混凝土結構的變形等。
混凝土在荷載長期作用下(即壓力不變的情況下),它的應變隨時間繼續增長的現象稱為混凝土徐變。
混凝土徐變產生的原因,可以理解為:一方面是混凝土硬結以後,骨料之間的水泥漿,一部分變為結晶體,另一部分是充填在晶體間帶有凝膠孔的凝膠體,具有粘性流動的性質。當向水泥石施加外荷載時,在加荷的瞬時,結晶體與凝膠體共同承受外荷載。其後,隨著時間的推移,凝膠體由於其粘性流動而逐漸卸荷,此時晶體承受了更多的外力,併產生彈性變形,從而使水泥石變形(混凝土徐變)增加,即水泥凝膠體與水泥結晶體重新分佈應力所造成的結果。另一方面的原因是混凝土內部微裂縫在荷載長期作用下不斷髮展和增加,從而導致應變的增加。當應力不大時,徐變的發展以第一種原因為主;當應力較大時,以第二種原因為主。
試驗表明,徐變與下列一些因素有關:
(1)混凝土的組成成分對徐變有很大影響,水泥用量愈多,水灰比愈大,徐變愈大,當水灰比在範圍變化時,因為應力作用下的徐變與水灰比成正比;增加混凝土的骨料的含量,其骨料越堅硬,彈性模量越高、對徐變的約束作用越大,混凝土徐變就減小。
(2)混凝土的製作方法、養護條件,特別是養護時的溫溼度對徐變有重要影響。養護條件好,養護時溫度高、溼度大,水泥水化作用充分,徐變越小。
(3)加荷時混凝土的齡期越小,徐變越大,受荷後所處環境的溫度越高、溼度越低,則徐變越大,構件載入前混凝土強度愈高,徐變就愈小。
(4)構件截面的形狀、尺寸也會對徐變產生很大的影響,大尺寸混凝土構件內部失水受到限制,徐變減小。
(5)鋼筋的存在以及應力的性質(拉、壓應力等對徐變也有影響)。
(6)混凝土在長期荷載作用下的應力大小。應力越大,則徐變越大。當壓應力0.8時,混凝土的非線性徐變往往是不收斂的。因此,如果構件的混凝土在使用期間經常處於不變的高應力狀態是不安全的,需要特別注意。
混凝土的徐變對結構構件將產生十分不利的影響,如增大混凝土結構的變形等。