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浅谈高性能混凝土配合比及收缩徐变效应摘要：混凝土结构因其具有易加工、能耗低、耐久性好、与钢材等结合性好、适宜于大规模生产等特点，问世一百多年来，已成为现代结构不可缺少的工程结构。
混凝土技术的发展使预应力混凝土技术的设想成为现实，同时预应力混凝土技术的发展也使大跨与超大跨桥梁的应用与日俱增，这些建筑物均对结构构件提出了高强、轻质的要求，为此高强高性能混凝土逐渐成为人们关注的焦点。
关键词：混凝土；配合比；收缩徐变一、高性能混凝土配合比设计方法很久以来，良好的配合比设计需要更多的是“技巧而非科学”。
这句话充分说明了长久以来配合比的确定主要依靠经验和试验，从而产生了诸多经验性模型，而大多数模型并没有充分认识到经验性本质所在。
本文介绍一种比较流行的高性能混凝土（HPC）配合比设计方法：全计算法。
下面对全计算法进行简要介绍。
1.1 全计算法的基本观点：1) 混凝土各组成材料(包括固、气、液三相)具有体积加和性；2) 石子的空隙由干砂浆填充；3) 干砂浆的空隙由水填充；4) 干砂浆由水泥、细掺合料、砂和空气隙所组成。
1.2 全计算法需要考虑的地方：1、参数 A、B 的选择全计算法进行 HPC 混凝土设计时，水胶比的计算公式中A、B 的参数仍以《JGJ 55-2000 普通混凝土配合比设计规程》为依据，而规程中规定的参数适用于混凝土强度等级小于C60 级时，与高性能混凝土一些要求已经不符。
2、砂拔系数的选择全计算法中的砂拔系数设定偏高。
目前混凝土骨料主要为两种碎石掺配，在实际施工过程中应严格控制粒径<5mm><5mm><5mm>根据以上二点，进行一些参数的修改，并在全计算法的基本观点中增加一点。
为：4) 干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气隙所组成；5) 粒径<5mm>此方法合适于 52.5 级或以上的水泥。
二、高性能混凝土的工作及力学性能工作性主要描述新拌混凝土运输和振捣密实的能力，是新拌混凝土的重要性能，也将影响服役混凝土的性能。
混凝土收缩徐变效应预测模型及影响因素混凝土收缩徐变效应是指在混凝土硬化过程中，由于内部水分蒸发和水化反应引起的体积收缩和应力松弛，从而导致混凝土结构变形的现象。
这种变形会影响混凝土的强度和耐久性，因此对混凝土收缩徐变效应进行预测和控制具有重要意义。
基于试验的经验公式模型是通过大量的试验数据建立的经验公式来预测混凝土的收缩和徐变效应。
这些公式通常包括一些基本参数，如混凝土的水泥用量、配合比、龄期等，并且经过实际工程的验证。
但是这种模型的精度较低，不能考虑到混凝土材料和环境参数之间的复杂相互作用。
基于理论的物理模型是通过混凝土的物理性质和力学行为建立的数学模型来预测混凝土的收缩和徐变效应。
这种模型通常基于基本原理和理论，如弹性力学、塑性力学和损伤力学等，然后通过实验数据进行参数拟合。
相对于经验公式模型，基于理论的物理模型更能够考虑到混凝土材料和环境参数之间的复杂相互作用，提高了预测的精度。
基于数值模拟的计算模型是通过数值方法对混凝土的收缩和徐变效应进行建模和计算。
这种模型通常基于有限元法或其他数学方法，将混凝土的力学行为和物理性质表示为方程组，并通过迭代求解来得到混凝土结构的变形量。
数值模拟模型具有较高的精度和灵活性，可以考虑到各种材料和环境参数的影响。
影响混凝土收缩徐变效应的因素非常多，主要可以分为以下几个方面：1.混凝土材料因素：包括水胶比、水化热、水灰比、骨料种类和含水率等。
水胶比越大，混凝土的收缩徐变效应越大；水化热也会引起混凝土的收缩；骨料种类和含水率会影响混凝土的收缩和徐变。
2.环境湿度：混凝土在不同的环境湿度下会有不同的收缩和徐变效应。
低湿度环境下，混凝土的收缩徐变效应较大；高湿度环境下，混凝土的收缩徐变效应较小。
3.温度变化：混凝土在温度变化下会发生体积变化，从而导致收缩徐变效应。
温度越高，混凝土的收缩徐变效应越大。
4.结构应力：混凝土结构的应力状态直接影响混凝土的收缩和徐变效应。
在外加应力的作用下，混凝土的收缩和徐变效应会增加。
混凝土徐变混凝土徐变：混凝土在某一不变荷载的长期作用下(即，应力维持不变时), 其应变随时间而增长的现象。
1.产生徐变的主要原因：水泥胶体的塑性变形；混凝土内部微裂缝的持续发展。
2.影响徐变的因素:内在因素──砼组成成分和混凝土配合比;环境因素──养护及使用条件下的温湿度;应力条件──与初应力水平有关。
3.压应力与徐变的关系：σc≤0.5fc ── 线性徐变，具有收敛性；σc＞0.5fc ── 非线性徐变，随时间、应力的增大呈现不稳定现象；σc＞0.8fc ── 砼变形加速,裂缝不断地出现、扩展直至破坏（非收敛性徐变）。
一般地, 混凝土长期抗压强度取（0.75~0.8）fc徐变系数：φ＝εcr/εce＝ECεcr /σ。
4.徐变对构件受力性能的影响：在荷载长期作用下，受弯构件的挠度增加；细长柱的偏心距增大；预应力混凝土构件将产生预应力损失等。
2、什么是混凝土的徐变和收缩？影响混凝土徐变、收缩的主要因素有哪些？混凝土的徐变、收缩对结构构件有哪些影响？答：混凝土在长期不变荷载作用下，其应变随时间增长的现象，称为混凝土的徐变。
影响因素：⑴加荷时混凝土的龄期愈早，则徐变愈大。
⑵持续作用的应力越大，徐变也越大。
⑶水灰比大，水泥以及用量多，徐变大。
⑷使用高质量水泥以及强度和弹性模量高、级配好的集料（骨料），徐变小。
⑸混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大，高温干燥环境下徐变将显著增大。
混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。
影响因素：试验表明，水泥用量愈多、水灰比愈大，则混凝土收缩愈大；集料的弹性模量大、级配好，混凝土浇捣愈密实则收缩愈小。
同时，使用环境温度越大，收缩越小。
因此，加强混凝土的早期养护、减小水灰比、减少泥用量，加强振捣是减小混凝土收缩的有效措施。
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。
浅析混凝土收缩徐变的原因浅析混凝土收缩徐变的原因摘要：本文浅析了混凝土收缩和徐变的发生原因，从材料、环境、生产过程的角度对其进行了解释。
关键词：混凝土收缩徐变一、徐变，是物体在荷载作用下，随时间增长而增加的变形，与荷载的大小关系不大。
一般提到的徐变都是指混凝土的徐变。
影响混凝土收缩和徐变的因素很多。
概括地讲，主要因素有材料特性、构件性质、环境条件和荷载条件等。
1、混凝土是由胶凝材料、骨料、水、添加辅料组成。
骨料又分为粗骨料和细骨料。
骨料材质决定骨料的吸水率。
再是骨料相对于硬化后水泥的硬度比。
混凝土在硬化过程中失水量决定了水泥浆体积变化的程度。
一看来说，高吸水率、低强度骨料比地吸水率、高强度顾恋拌合的混凝土收缩与徐变大。
2、由于各类水泥搀和材料不同，其需水量、凝结时间、早期强度、强度上升速率都有所不同。
膨胀水泥混凝上的收缩较小，高强、早强水泥的后期徐变较大。
水泥成分对混凝土的自生收缩的影响要比对干燥收缩的影响大。
水泥品种对混凝土徐变的影响，在于其对混凝土加载时的强度的影响。
当加载龄期、应力和其它条件相同时，导致混凝土强度发展较快的水泥将导致较低的徐变。
3、水灰比，就是混凝土的含水率，对混凝土收缩徐变的影响有密切的关系。
含水量对水泥胶体及混凝土的干燥收缩有较大的影响。
单位水泥用水量愈大则收缩也愈大。
另一方面，当含水量不变时，单位体积的水泥用量愈大则收缩愈大。
在其它条件相同时，混凝土的徐变随水灰比的增加而增大。
这是因为低水灰比的混凝土的相对初始强度的发展速度小于高水灰比的混凝土。
4、混凝土环境温度、湿度对混凝土收缩徐变的影响。
湿度愈大，吸附水的蒸发量愈小，水泥的水化程度愈高，水泥凝胶体的密度也愈高，收缩和徐变也愈小。
相对湿度对加载早期的徐变影响更大。
5、构件体表比决定了介质湿度和温度影响混凝土内部水分溢出的程度，随构件体表比的增大，混凝土的收缩和徐变较小。
6、荷载加载时混凝土的龄期也存在重要原因。
加载龄期愈小，水泥的水化愈不充分，混凝土的强度愈低，混凝土的徐变也愈大。
混凝土的收缩和徐变混凝土的收缩是指在硬化过程中由于水分的蒸发和水泥胶的缩聚引起的体积变化。
由于混凝土中的水蒸发，水泥胶会收缩并产生内应力，导致混凝土体积减小。
混凝土的收缩可分为干缩、塌落缩和碱聚缩等不同类型。
干缩是指混凝土在硬化过程中由于水分蒸发引起的收缩。
混凝土中的水分会随着时间逐渐蒸发，使水泥胶变干并收缩。
干缩是混凝土中最常见的收缩类型，它会导致混凝土表面产生裂缝，并对混凝土的强度和耐久性产生影响。
塌落缩是指混凝土在施工过程中由于混凝土内部的颗粒重排引起的收缩。
当混凝土在浇筑后失去流动性，内部的颗粒开始沉积和重拍，导致体积减小。
塌落缩会导致混凝土的表面出现凹陷和坍塌现象，对混凝土的工作性能和外观质量有影响。
碱聚缩是指由于混凝土中硅酸盐反应和碱聚胶反应引起的收缩。
当混凝土中含有活性硅酸盐和高碱度材料时，可能会发生硅酸盐反应和碱聚胶反应，这些反应产生的产物会导致混凝土收缩。
碱聚缩会引起混凝土的内部应力增加，导致混凝土产生开裂和变形现象。
混凝土的徐变是指在长时间荷载作用下，混凝土会出现持久性形变现象。
徐变分为瞬时徐变和持久徐变两种类型。
瞬时徐变是指混凝土在短时间内承受荷载后产生的弹性形变。
混凝土中的水泥胶在荷载作用下会发生形变，但当荷载移除后，混凝土会恢复原来的形态。
瞬时徐变对混凝土结构的影响通常较小。
持久徐变是指混凝土在长时间荷载作用下产生的持续性形变。
混凝土的持久徐变主要由水泥胶的蠕变引起，当混凝土长时间承受荷载时，水泥胶会慢慢流动，导致混凝土产生持久形变。
持久徐变对混凝土结构的影响较大，可能会导致结构的变形和损坏。
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。
混凝土的收缩与徐变1 混凝土的收缩混凝土在硬化过程中要发生体积变化，最大的变化是当混凝土在大气中或湿度较低的介质中硬化时产生的体积减小。
这种变形称为混凝土收缩。
一般认为，混凝土的收缩包括自生收缩、干燥收缩和碳化收缩，引起各种收缩的原因和机理可以解释为:1．自生收缩是在没有水分转移下的收缩，其原因是水泥水化物的体积小于参与水化的水泥和水的体积，因此，这是一种因水泥水化产生的固有收缩，对于普通混凝土来讲，自生收缩相对于干燥收缩微不足道，而对于高强混凝土来讲，由于其具有较高的水泥含量，因此，早期水泥水化所产生的自生收缩占总缩量的比重较大，应予以考虑。
2．干燥收缩的原因是混凝土内部水分的散失，需要指出的是，干燥开始时所损失的自由水不会引起混凝土的收缩，干燥收缩的主要原因是吸附水的消失。
3．碳化收缩是混凝土中水泥水化物与空气中的CO2发生化学反应的结果。
水泥水化物中的Ca(OH)2碳化成为CaCO3，碳化收缩的主要原因在于Ca(OH)2结晶体的溶解和CaCO3的沉淀。
碳化收缩的速度取决于混凝土的含水量、环境相对湿度和构件的尺寸，当空气中相对湿度为100%或小至25%时，碳化收缩停止。
碳化收缩是相对发现得较晚，因此，大多数干燥收缩的试验数据中包含了碳化收缩。
2混凝土的徐变2.1徐变现象徐变指在应力保持不变的条件下，混凝土的应变会随荷载持续时间的增长而增大的现象。
徐变可分为两种:基本徐变和干燥徐变。
基本徐变是指在常荷载作用下无水分转移时的体积改变；干燥徐变是指在常荷载作用下试件干燥时的时变变形。
总徐变=基本徐变+干燥徐变图1 混凝土徐变与时间的关系曲线图1为混凝土棱柱体试件受压徐变的试验曲线。
对试件施加某一荷载（本图为0.5c f ），在加载瞬间为竖直的直线，试件受压后立即产生瞬时的应变e ε，若保持应力不变，随荷载作用时间的增加，试件的变形继续增加，产生徐变cr ε。
在加载初期，徐变增长较快半年后徐变可达到总量的70%-80%。
混凝土收缩和徐变本质区别
混凝土的收缩和徐变本质区别
砼在空气中凝结硬化时体积收缩，与其所受荷载无关。
即使不受荷载也一样会收缩。
一般从浇筑开始4——6个月，就基本不再发生变化了。
而徐变指的是砼结构在承受长期荷载作用时，应变或变形随时间增长而增加的现象。
持续时间较长。
徐变会使构件变形增加，在钢筋砼截面中引起应力重分布，在预应力砼结构中会引起预应力损失。
但有时我们也说收缩徐变。
所以广义上讲，收缩也算作一种徐变吧。
不过通常都所说的还是个有不同侧重点的.
本质差别是：
收缩
1.收缩一般指材料和构件在非应力状态下，由于环境RH变化而引起的变形。
2.收缩主要发生在材料和构件的表面；
3.收缩可能导致材料表面开裂；
4.收缩是毛细孔水失去导致的；也可能是C-S-H凝胶失水（表面能）导致的。
徐变
1.徐变是应力引起的；
2.徐变是构件整个界面上的变形；
3.徐变严重影响预应力；
4.徐变是C-S-H相对滑移以及凝胶水挤出导致的。
