混凝土徐變

混凝土結構或者材料在長期恆定荷載作用下，變形隨時間增長的現象稱為徐變。混凝土的徐變特性主要與時間參數有關，通常表現為前期增長較快，而後逐漸變緩，經過2～5年後趨於穩定。一般認為，引起混凝土徐變的原因主要兩個：1)當作用在混凝土構件上的應力不大時，混凝土具有黏性流動性質的水泥凝膠體，在荷載長期作用下產生黏性流動；2)當作用在混凝土構件上的應力較大時，混凝土中微裂縫在荷載長期作用下持續延伸和發展。

混凝土的典型徐變曲線如圖1所示。可以看出，當對稜柱體試件加載，應力達到0.5

時，其加載瞬間產生的應變為瞬時應變

。若保持荷載不變，隨着加載作用時間的增加，應變也將繼續增長，這就是混凝土的徐變

。一般情況下，徐變開始增長較快，以後逐漸減慢，經過較長時間後就逐漸趨於穩定。 ^[1] 

（1）是混凝土受力後，水泥石中的膠凝體產生的黏性流動（顆粒間的相對滑動）要延續一個很長的時間；

（2）另一方面骨料和水泥石結合面裂縫的持續發展。

（3）混凝土在本身重力作用下發生的塑性變形（類似與土的固結）

影響徐變的因素除了和時間有關外，還與下列因素有關：

（1）應力條件：此應力一般指長期作用在混凝土結構上的應力：如恆載；同時活載大小也是其中的一個因素。經過實驗表明，徐變與應力大小有直接關係。應力越大，徐變也越大。實際工程中，如果混凝土構件長期處於不變的高應力狀態是比較危險的，對結構安全是不利的。

（2）加荷齡期。初始加荷時，混凝土的齡期越早，徐變越大。若加強養護，使混凝土儘早結硬或採用蒸汽養護，可減少徐變。

（3）周圍環境。養護温度越高，濕度越大，水泥水化作用越充分，徐變就越小；試件受荷後，環境温度低，濕度大，徐變就越小。

（4）混凝土中水泥用量越多，徐變越大；水灰比愈大，徐變愈大。

（5）材料質量和級配好，彈性模量高，徐變小。

混凝土的徐變會顯著影響結構或構件的受力性能。如局部應力集中可因徐變得到緩和，支座沉陷引起的應力及温度濕度力，也可由於徐變得到鬆弛，這對水工混凝土結構是有利的。

但徐變使結構變形增大對結構不利的方面也不可忽視，如徐變可使受彎構件的撓度增大2~3倍，使長柱的附加偏心距增大，還會導致預應力構件的預應力損損失。

σc≤0.5fc ── 線性徐變，具有收斂性；

σc>0.5fc ── 非線性徐變，隨時間、應力的增大呈現不穩定現象；

σc>0.8fc ── 砼變形加速,裂縫不斷地出現、擴展直至破壞（非收斂性徐變）。

一般地, 混凝土長期抗壓強度取（0.75~0.8）fc徐變係數：φ=εcr/εce= ECεcr/σ。

在荷載長期作用下，受彎構件的撓度增加；

細長柱的偏心距增大；

預應力混凝土構件將產生預應力損失等。

徐變可消除鋼筋混凝土內的應力集中，使應力較均勻的重新分佈，對大體積混凝土能消除一部分由於温度變形所產生的破壞應力。但在預應力混凝土結構中，徐變將使混凝土的預加應力受到損失。