混凝土龄期、收缩、徐变的研究进展及工程应用讲解

混凝土徐变的变化规律混凝土是一种常见的建筑材料，被广泛应用于建筑结构和基础工程中。

然而，随着时间的推移，混凝土会发生徐变现象，即其物理性能会发生变化。

混凝土徐变的变化规律对于工程的长期持久性和安全性具有重要影响。

本文将深入探讨混凝土徐变的变化规律，以及其对工程应用的影响。

1. 混凝土徐变的定义和基本概念：混凝土徐变是指在加载应力作用下，随时间的流逝，混凝土的应变随之逐渐增加的现象。

简单来说，就是混凝土会发生形变，且这种形变随时间的推移而增大。

混凝土徐变是由混凝土的内部结构和组成物质的微观变化所引起的。

2. 混凝土徐变的变化规律：混凝土徐变的变化规律是一个复杂的过程，受到多个因素的影响。

以下是一些常见的混凝土徐变变化规律：2.1 时间效应：混凝土的徐变程度随时间的推移而增加。

在加载应力作用下，混凝土开始发生瞬态徐变，随后逐渐转化为稳态徐变。

稳态徐变是指混凝土的应变以相对恒定的速率增长。

2.2 温度效应：温度对混凝土徐变有着显著的影响。

在高温环境下，混凝土的徐变速率会增加。

相反，在低温环境下，混凝土的徐变速率会减小。

2.3 应力水平：混凝土的徐变率随着应力水平的增加而增加。

当应力水平超过一定阈值时，混凝土的徐变速率急剧增加，可能导致结构的破坏。

2.4 水灰比和含气量：水灰比和含气量是混凝土的关键参数，它们对混凝土的徐变性能有着重要影响。

较低的水灰比和含气量会降低混凝土的徐变速率。

3. 混凝土徐变对工程应用的影响：混凝土徐变对工程应用具有重要的影响。

以下是一些常见的影响：3.1 结构变形：混凝土徐变会导致结构的变形和沉降。

这对于高层建筑和长期使用的工程具有重要影响，可能导致结构的不平衡和结构的承载能力减小。

3.2 应力积累：混凝土的徐变会导致内部应力的积累。

如果结构承受长期应力，可能会导致混凝土的破坏和结构的失效。

3.3 经济效益：混凝土徐变的变化规律需要在工程设计中充分考虑。

如果混凝土的徐变速率较大，可能需要增加结构的预留变形量，从而增加建设成本。

超长结构考虑混凝土收缩、徐变5.7.1 当混凝土的收缩、徐变以及温度变化等间接作用在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正采取相应的构5.7.2 混凝土结构进行间接作用效应分析，可采用本也可采用考虑裂缝开展使构件刚度降低后的刚度，按弹性分析方法近似1水化热、调节结构温度状态的人工温控措施、建筑物基底及相邻部、结构使用期：考虑季节温差、外界气温、结构表面日照等周 2、结构使用期：考虑季节温差、外界气温、结构表面日照等周期性影响等，其温度作用计算参数及周期变化过程应取自工程附近后浇带混凝土结构浇筑成型终凝时或后浇带合拢温度一般取施工期的月平均气温。

封闭时的温度。

合拢温度一般取施工期的月平均气温。

分施工阶段、使用阶段两个工况确极端在施工阶段或使用阶段所经历的极端℃)13.2混凝土硬化过程中由于化学作用引起的收缩，是化学结合水与水左右，水泥水化反应激烈，出现泌水和水份急剧蒸发现象，引起失水收缩，是在初凝过程中发生的收缩，也称之为水灰比过大，水泥用量大，外掺剂保水性差，粗骨料少，用水量大，振捣不良，环境气温高，表面失水大（养护不良及吸水砧模）等大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形左右才发生。

碳M:异于标准状态的异于标准状态的参数修正，与砼的原材料、配合比、养护、使用环境、配筋率等有关）和国际预应力混凝CEB）和国际预应力混凝公路钢筋混凝土及预应ACI公式比王铁梦公式计算的混凝土前期收缩公式比王铁梦公式计算的混凝土前期收缩ACI公式的计算结果公式的计算结果3.4.13条的条文说明基本吻合，建条的条文说明基本吻合，建0.970.91对于框架结构，随着远离地基基础约束面，框架竖向构件本身对温度变形约束较弱，温度作用下的内力较小；对于剪力基础约墙等竖向构件对温度变形约束较强时，则不然。

另外，基础约束面不一定为嵌固面，它与基础形式有关。

六、混凝土收缩、徐变及温度作用条8.1.1条六、混凝土收缩、徐变及温度作用由于季节变化、太阳辐射等造成的结构温差可以分为两类：一类是局部温差由于季节变化、太阳辐射等造成的结构温差可以分为两类：一类是局部温差----构件中面所经历的温差。

钢筋混凝土结构的徐变性能研究一、研究背景钢筋混凝土结构是近年来广泛使用的一种建筑结构，其具有耐久性、刚性好、承载力高等优点，但是在长期使用过程中存在着徐变现象，这会对结构的安全性产生一定的影响。

因此，对钢筋混凝土结构的徐变性能进行研究，对于保证结构的安全性具有重要意义。

二、徐变的概念徐变是指在一定温度下、应力作用下，材料在时间的作用下产生的持续性变形，其表现为材料的变形量随时间的增加而增加。

钢筋混凝土结构的徐变性能是指在一定温度下、应力作用下，钢筋混凝土结构产生的持续性变形。

三、影响徐变的因素1.温度：温度是影响钢筋混凝土结构徐变性能的重要因素，温度升高会加速徐变的产生。

2.应力水平：应力水平越高，徐变的速度就越快。

3.时间：时间是影响徐变的重要因素，时间越长，徐变的程度就越大。

4.湿度：湿度是影响钢筋混凝土结构徐变性能的重要因素，湿度增加会加速徐变的产生。

四、徐变的测试方法1.恒载试验：通过给结构施加恒定荷载，观察结构的变形量随时间的变化，来确定结构的徐变性能。

2.瞬变试验：通过给结构施加瞬间荷载，观察结构的变形量随时间的变化，来确定结构的徐变性能。

3.加速试验：通过给结构施加加速荷载，观察结构的变形量随时间的变化，来确定结构的徐变性能。

五、徐变的影响1.对结构的安全性产生影响。

2.会导致结构的变形量增加。

3.会导致结构的刚度下降。

4.会导致结构的承载力下降。

六、徐变的防护措施1.采用高强度钢筋和高性能混凝土。

2.控制结构的温度和湿度。

3.采用预应力技术，提高结构的刚度和承载力。

4.加强结构的维护和管理。

七、结论通过对钢筋混凝土结构的徐变性能进行研究，可以了解到徐变的概念、影响因素、测试方法、影响和防护措施等方面的内容，为钢筋混凝土结构的设计和施工提供了重要的参考。

在实际工程中，应该加强对结构的维护和管理，采取科学有效的防护措施，保证结构的安全性和可靠性。

混凝土的收缩徐变Q：这两个概念其实应该分开理解，但是由于平时总是放在一起念。

所以有时候容易混淆二者差别。

徐变概念：在长期荷载作用下，混凝土的变形随时间而不断增大的的现象。

产生徐变的原因还没有定论，通常情况下可那么理解：1.混凝土内部的水泥凝胶体在外荷载作用下产生粘性流动，把压力传递给集料，使集料的变形逐渐增大，而导致混凝土的变形。

（应力较小是占主要作用）2.混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下逐渐放大，形成宏裂缝。

而导致混凝土变形。

（应力较大时占主要作用）影响混凝土徐变的主要因素：1.长期作用应力的大小。

2.受荷时混凝土的龄期（硬化强度）。

受荷时混凝土龄期越短，混凝土中尚未完全结硬的水泥胶体越多导致徐变越大。

因此混凝土过早的受荷（即过早的拆除底板）对混凝土是不利的。

影响徐变其他因素：1.混凝土组成。

水灰比越大，水泥用量越多，徐变越大。

2.外部环境。

养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变越小。

3.构件的体积与表面积。

与水分的逸发有关。

收缩概念：混凝土在空气中结硬时，体积会缩小。

收缩比膨胀要大得多，所以一般只考虑收缩。

产生收缩的原因：1.水泥凝胶体本身体积减小（干缩） 2.混凝土失水（湿缩）影响收缩主要因素：混凝土内部组成跟外部环境。

收缩应力机理：混凝土收缩导致体积有减小的趋势，但是结构约束会限制这个趋势。

因此当自由收缩受到限制的时候，混凝土会产生拉应力。

在钢混结构中，收缩会使钢筋产生压应力，混凝土产生拉应力。

如果结构截面配筋过多，有可能会导致收缩裂缝。

在预应力混凝土结构中，收缩会导致预应力失效。

得出结论：1.徐变于桥梁结构使用阶段的外部荷载作用情况密切相关。

外荷载产生的应力的大小将直接影响徐变的大小。

由于桥梁在运行阶段所受到的应力一般大于0.5fc。

所以结构徐变与应力呈非线形变化，因此徐变的问题属于非线形问题。

2.外荷载对徐变影响占主导作用，因此可近似理解为没有外荷载即不考虑徐变影响。

而显然这种假设是不可能成立的。

混凝土收缩的时变效应研究发布时间：2021-10-11T06:19:02.115Z 来源：《城镇建设》2021年5月14期作者：毕坤鹏1 [导读] 发现实际测得的水泥混凝土收缩应变偏小，而且水泥混凝土实际的收缩应变随着时间的推移，越来越趋于平缓。

毕坤鹏1（中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京100041）摘要：收缩是水泥混凝土固有的性能之一，对水泥混凝土构造物及钢筋混凝土结构的性能有深远影响。

为了寻找混凝土的收缩随时间变化的规律，本文在水泥混凝土棱柱体试件（150mm×150mm×300mm）内部安置应变传感器，将水泥混凝土试件放置在室外的自然环境中6个月时间，并实时对其收缩应变进行监测。

通过对大量混凝土收缩应变数据进行分析处理，绘出水泥混凝土收缩应变随时间的变化曲线，并与现行规范计算得到的收缩应变结果进行对比，发现实际测得的水泥混凝土收缩应变偏小，而且水泥混凝土实际的收缩应变随着时间的推移，越来越趋于平缓。

关键词：混凝土应变传感器收缩应变时变效应1引言混凝土是一种多孔复合材料，具有不均匀性和复杂的内部结构。

收缩作为其本身固有的属性，具有明显的非线性，受材料特性、组成、施工工艺影响很大，且机理研究十分复杂[1]。

混凝土的收缩是与时间有关的变形，随时间的变化会引起超静定结构中应力、应变及挠度的变化，引起截面上的应力重分布及内力重分配[2]。

混凝土早期裂缝的形成，普遍认为是收缩变形和温度变形直接作用的结果。

混凝土早期裂缝主要是由于混凝土收缩变形引起的[3] 。

混凝土的收缩是混凝土在凝结硬化及使用过程中，由于混凝土内部水分变化、化学反应及温度变化等所引起的体积减小的现象。

混凝土收缩变形主要有：塑性收缩变形（发生在浇筑初期，终凝之前）、自生收缩变形、干燥收缩变形、冷缩变形（温度下所降引起）及碳化收缩变形等五种形式[4] 。

混凝土收缩的最终值由于混凝土结构的离散型以及混凝土外部环境的差别有比较大的变化区间[5]，一般认为300-600之间，极端情况可达到1000的。

高性能混凝土的收缩徐变性能研究作者：卢桥生来源：《建筑工程技术与设计》2014年第25期【摘要】混凝土作为一种适用频繁的材料，其性能直接影响着建筑工程的质量，而混凝土的收缩和徐变性能又是混凝土最为主要的性能。

因此，必须对混凝土的收缩徐变性能进行详细地研究和探讨，只有这样才可以切实确保工程施工的质量。

本文以高性能混凝土的收缩和徐变实验来为例来对起性能进行详细地分析与研究。

【关键词】高性能混凝土；收缩；徐变；试验近些年来，我国对于混凝土的收缩和徐变性能已经进行了大量的试验和研究，对于其认知水平有了大程度的提升，关于其对结构的计算理论和影响分析在不断发展，但是由于其对结构影响的复杂性，使得很难获得较为精确的答案。

国内外不乏由于混凝土徐变所造成的工程事故实例。

混凝土的收缩和徐变通常受材料特性、组成、施工工艺的影响很大，基于此，通过对试验中所获取的参数来替代预测模型中的参数，可以更加精确地反映材料特性，提高混凝土的整体施工质量。

1 实验过程1.1 原材料水泥：海螺牌P·Ⅱ42.5R水泥，起Cl—含量为0.001%，C3A含量为7.8%，比表面积为383m2/kg，初凝和终凝时间分别为1.5h和3h， 3d和28d的混凝土抗压强度为34.3MPa和57.2MPa，3d和28d的混凝土抗折强度为6.9和9.6 MPa，安定性合格。

粉煤灰：苏源牌Ⅰ级粉煤灰，起烧失量为1.42%，需水量比为88%，细度为0.38%，SO3含量为0.46%，含水量为0.12%，CaO含量为3.44%。

矿渣粉：S95型号的Ⅰ级矿渣粉，其比表面积为444m2/kg，流动比为113%，密度为2.90g/cm3，含水量为0.02%烧失量为0.00%，SO3含量为0.05%，7d和28d的活性指数为81%和107%。

细骨料：选用细度模数为2.4的中砂，起表观密度为2.59g/cm3。

粗骨料：选用直径为5—25mm的碎石，其压碎指标为6%，表观密度为2.59g/cm3。

时间应变 图 1 在持续荷载及干燥作用下混凝土的变形曲线 混凝土的徐变和收缩性能唐义华摘要：徐变和收缩是混凝土在长期荷载作用下的固有特性。

混凝土的徐变是指在持续荷载作用下，混凝土结构的变形随时间不断增加的现象。

受拉和受扭混凝土虽然也能产生徐变，但混凝土的徐变通常是指受压徐变。

由非荷载因素引起的混凝土体积的缩小称为收缩。

本文对混凝土的徐变和收缩性能进行了阐述。

1 核心混凝土的徐变和收缩模型一般而言，长期荷载作用下混凝土的变形包括基本徐变、干燥徐变和收缩三部分[1]，如图1所示。

当混凝土置于不饱和空气中时，混凝土将因水分的散失而产生干缩现象，导致长期荷载作用下的混凝土产生Pickett 效应[1,2]，即当徐变和干缩同时发生时，其总变形要比相同条件下分别测得的徐变和干缩的总和要大。

就普通混凝土而言，其试验多数是在混凝土边干燥边受荷的情况下进行。

因此，普通混凝土的徐变通常包括基本徐变和干燥徐变两部分。

基本徐变是指混凝土在密闭条件下（与周围介质没有湿度交换）受持续荷载作用产生的徐变，从总徐变中减去基本徐变后的部分称为干燥徐变。

由于方钢管混凝土的核心混凝土被包围在钢管中，属于比较理想的密闭环境，由上述定义，可以认为方钢管混凝土的核心混凝土徐变属基本徐变，即不存在Pickett 效应。

在徐变过程中，由于混凝土弹性模量随龄期而增加，所以弹性变形逐渐减小。

因此，严格地说，徐变应看作是测定徐变时超过当时弹性应变的那个应变。

但不同龄期的弹性模量往往不进行测定，因此为简化起见，通常就将徐变看作是超过初始弹性应变的应变增量。

1.1 影响混凝土徐变和收缩的主要因素[1-5]影响混凝土徐变和收缩的因素很多，但归纳起来不外乎内部因素和外部因素两种。

（1）内部因素。

影响混凝土徐变和收缩的内部因素有水泥品种、骨料含量和水灰比等。

水泥品种对徐变的影响是就它对混凝土强度有影响这一点而言的。

在早龄期加荷的情况下，混凝土随龄期的增长其强度不断提高，导致实际应力比不断下降，而不同品种的混凝土其强度增长规律并不一致，从而影响到混凝土徐变量的大小。

混凝土收缩及徐变影响因素研究作者：余敏，王文来源：《经济技术协作信息》 2018年第26期混凝土作为一种工程建设中最为常见的施工材料，具有弹塑性特性，具体表现为徐变和收缩等方面，这会给混凝土材料耐久性与强度等产生直接影响，甚至关乎混凝土结构安全性。

为了有效地运用混凝土，有必要对其收缩和徐变特性的相关影响因素进行针对性探讨。

一、混凝土收缩的形成机理及影响因素l混凝土收缩的形成机理。

根据收缩类型的不同，可以将混凝土收缩分成自发收缩、干燥收缩和碳化收缩。

自发收缩主要表现为混凝土原料中的水泥和水之间发生了水化反应，使得所形成的水泥化合物体积要比参与反应的水和水泥体积之和小，出现了固有收缩问题。

干燥收缩形成的机理在于吸附水消失。

在水化水泥浆液中胶凝质点间距小于10个水分子厚度，那么质点间形成的分子引力需要其吸附的水分子形成一种劈张力进行平衡，使得材料出现体积膨胀变化，最终会因为吸附水消失而造成混凝土体积收缩。

碳化收缩形成的机理是由于水泥水化物中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳之间发生化学反应而生成碳酸钙，其他水化物产物也在化学反应作用下分解成氧化铁、铝以及水化硅等，这就造成了混凝土碳化收缩，提升了其强度。

但是碳化问题却对混凝土的碱性环境造成了破坏，使得其所构成的钢筋混凝土结构的钢筋更加容易出现锈蚀。

2混凝土收缩的影响因素。

(l)水泥品种。

构成水泥的众多化学成分基本上不会影响混凝土的收缩，影响程度比较小。

但是石膏的掺加量不足，那么就容易出现比较大的收缩。

从水泥缓凝角度来讲，要以控制混凝土最小收缩量为标准来对石膏掺加量进行确定。

(2)水泥用量、含水量以及水灰比。

在单位体积混凝土中水泥用量保持一致的条件下，如果水灰比或含水量越大，相应的收缩量也越大；在用水量保持一致的条件下，单位体积的水泥用量越大，相应的收缩量也越大。

(3)骨料。

骨料是约束水泥石收缩作用的主要材料。

混凝土的骨料含量直接决定于混凝土收缩值和净水泥浆收缩值的比值。

早龄混凝土的压缩与拉伸徐变及其研究作者：黄平玉来源：《装饰装修天地》2017年第19期摘要：早期混凝土的拉压蠕变规律和结构徐变应力的计算方法是早期裂缝有效预测控制的关键。

现有的徐变研究主要集中在成熟混凝土方面，对早期混凝土徐变的科学研究还有待于进一步研究。

本文综述了早龄期混凝土的压缩和拉伸徐变的研究成果、徐变徐变的试验方法和徐变应力的计算方法。

研究表明：混凝土早期抗拉和抗压蠕变试验没有规则和相关试验数据缺乏；早龄期混凝土的徐变预测模型没有考虑其非线性特性应在低应力水平下；早龄期混凝土结构非线性徐力理论分析方法是不完美的。

在凝固理论和基于早期混凝土结构考虑非线性蠕滑力计算方法的拉伸和压缩应力松弛特性应该是不同的混凝土非线性徐变模型理论体系构建的实验研究，提高早期年龄结构有限元模拟的精度。

关键词：早龄混凝土；拉伸徐变；压缩徐变；固化理论；徐变应力1 混凝土早龄期压缩徐变研究表明，成熟混凝土的压缩徐变与混凝土强度等级、加载龄期、持荷时间、体表比、养护温度、湿度、配筋和粉煤灰掺量等因素相关。

早龄混凝土的压缩徐变与成熟混凝土徐变影响参数基本相同，有可能对某些影响参数更敏感。

基于3d加载的压缩徐变试验发现混凝土早龄期压缩徐变与其强度发展速率存在一定的相关性，而与自身的设计强度等级关系不大。

对加载龄期为1、3、7d的密封混凝土早龄徐变进行了试验研究，结果表明其压缩徐变较成熟混凝土明显偏大。

相对于成熟混凝土压缩徐变而言，混凝土早龄期压缩徐变对加载龄期更敏感。

有些参数对早龄期和成熟混凝土压缩徐变的影响甚至呈现相反的规律，这一点可由已有的研究成果可以看出。

明粉煤灰对成熟混凝土的压缩徐变有抑制作用，但增大了早龄期压缩徐变。

2 混凝土早龄期拉伸徐变混凝土拉伸徐变随加载龄期增大而逐渐减小，随环境湿度升高而降低。

应力强度比小于0.6时拉伸徐变与应力呈线性关系，应力强度比在0.6～0.8之间时，拉伸徐变与应力呈非线性关系。

Ya啊等对掺30%矿渣的混凝土在23℃、33℃和约束作用下早龄期拉伸徐变进行了试验研究，发现掺入矿渣和养护温度升高均加剧了混凝土早龄期拉伸徐变。

混凝土收缩徐变试验与现场监测探析当前，我国社会经济的发展对公路的要求越来越高，许多原有的公路已经不适应当前的交通量了，路面过窄，路况过差，这都是当前公路交通中出现的问题，那么，拓宽路面和翻新加固就成为了目前公路交通的重要任务。

而桥梁拓宽也是其中的一个重要环节，那么新旧混凝土梁的横向拼接就是他们主要进行的工作。

1 收缩徐变效应桥梁拓宽过程中会涉及到梁的横向拼接问题，对于普通混凝土梁来说，在进行横向拼接时，水平面内主梁的长期效应是收缩徐变所引起的。

但是，旧梁在使用多年以后，混凝土原有的收缩徐变已经完成，而进行拼接时，新梁的混凝土是新的，所以其收缩徐变还在进行中，而拼接之后新梁的混凝土徐变所引起的梁体变形会受到横向钢筋的约束，则结果就会导致新旧梁内力重分布现象的出现。

新梁收缩一定会在旧梁内产生压应力，也就是给旧梁添加了预应力，这对旧梁来说是有利受力，但是新梁则会呈现一种受拉力的状态，而且这一时期混凝土收缩力还在进行，所以很容易因为拉力过大而产生收缩裂缝。

所以，我们在进行横向拼接时，一定要充分考虑收缩徐变效应。

在新旧梁成功拼接之后，新梁会产生收缩效应，但是在旧梁和梁端铰的约束下，旧梁会受到压力，因此，我们可以用弹性力学中的理论对新旧梁的受力状况进行分析，并且假设新旧梁上没有车辆的重量，没有物体在新旧梁接触面上滑动。

新旧梁在拼接之后，新旧梁会同步发生挠曲变形。

在排除自重以及车重情况下，可以假设新梁在横向跨度较小的情況下是均匀受力的，在距离梁固定铰支端截取一段微元，该微元的横截面积是，而拼接处的梁高一般设为h，新梁所受的均匀内力是N，旧梁的剪力为V，同时根据平衡方程可得出：-V=0。

在新旧梁拼接之后的变形中，因为混凝土徐变作用，所以会出现新梁的应变为：而在这个公式中：所表示的是新梁和旧梁的拼接时刻，而则是新梁中最原始的应力，通常对于普通的钢筋混凝土梁来说，在拼接时的值一般为0，而则是混凝土在时所产生的弹性模量，所表示的是徐变系数，所表示的是一个取值范围，那么，的含义就是徐变系数在到这一范围内的值，而就表示的是从到时的徐变系数值。