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混凝土徐变超长结构混凝土徐变是混凝土在受到长期荷载作用下短时间内产生的流变变形，是大型混凝土结构出现缺陷的主要原因之一。
在超长结构的设计和施工中，混凝土徐变问题更加显著。
本文将从混凝土徐变超长结构的定义、成因和防控措施三个方面进行探讨。
一、混凝土徐变超长结构的定义混凝土徐变超长结构是指长度远大于普通混凝土结构的混凝土结构，通常具有以下特点：自身重量大，空间限制小，荷载运载能力强等，如大型水利水电工程的坝壳、深基坑支护工程等。
二、混凝土徐变超长结构的成因混凝土徐变超长结构的徐变主要成因是混凝土孔隙结构的变化导致混凝土本构关系的变化。
混凝土质量的优劣、荷载大小、荷载持续时间、环境温度和湿度等多种因素会引起混凝土孔隙结构的变化进而导致混凝土徐变的发生。
长期的荷载作用下，混凝土内水泥和骨料界面的剪切力增大，使得混凝土中的孔隙变形，混凝土软化造成徐变。
三、混凝土徐变超长结构的防控措施为了有效防控混凝土徐变对结构的影响，可以从以下三个方面进行措施：1. 选用合适的混凝土材料：选用更好的水泥、骨料和化学掺合剂，控制混凝土配合比，提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和耐久性，从而减缓混凝土徐变的变形。
2. 强化结构的设施和监测：在设计和施工中要加强结构的内力分析和计算，充分考虑徐变对结构的影响，如选用超限的桩径、壁厚；增加支撑和加固结构等，同时安装监测控制装置，及时发现混凝土徐变，采取相应措施。
3. 控制荷载的作用：控制荷载的作用，减少荷载的大小和持续时间，避免荷载超出设计范围，采取相应的修缮和强化措施。
综上，混凝土徐变超长结构的存在是不可避免的，但通过科学的设计和合理的措施，可以有效减缓混凝土徐变引起的变形和病害的发生，从而提高超长结构的使用寿命和安全性能。
1.混凝土徐变的原因：
（1）是混凝土受力后，水泥石中的胶凝体产生的黏性流动（颗粒间的相对滑动）要延续一个很长的时间。
（2）另一方面骨料和水泥石结合面裂缝的持续发展。
（3）混凝土在本身重力作用下发生的塑性变形（类似与土的固结）。
2.影响因素
影响徐变的因素除了和时间有关外，还与下列因素有关：
（1)应力条件：此应力一般指长期作用在混凝土结构上的应力：如恒载；同时活载大小也是其中的一个因素。
经过实验表明，徐变与应力大小有直接关系。
应力越大，徐变也越大。
实际工程中，如果混凝土构件长期处于不变的高应力状态是比较危险的，对结构安全是不利的。
（2）加荷龄期。
初始加荷时，混凝土的龄期越早，徐变越大。
若加强养护，使混凝土尽早结硬或采用蒸汽养护，可减少徐变。
（3）周围环境。
养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变就越小；试件受荷后，环境温度低，湿度大，徐变就越小。
（4）混凝土中水泥用量越多，徐变越大；水灰比愈大，徐变愈大。
（5）材料质量和级配好，弹性模量高，徐变小。
3. 徐变现象的存在对混凝土（钢筋混凝土）结构的利弊
徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。
有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成；有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。
不利影响，由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。
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。
3.影响徐变的因素3.1徐变与加载应力大小的关系。
一般认为，应力低于0.5时，徐变与应力为线性关系，这种徐变为线性徐变。
它的前期徐变较大，在6个月中已一年完成了全部徐变的70%-80%，一年后变形即趋于稳定，两年以后徐变就基本完成。
当应力在（0.5-0.8）范围内时，徐变与应力不成线性关系，徐变比应力增长要快，为非线性徐变。
当应力大于0.8时，徐变的发展是非收敛的，最终将导致混凝土破坏。
一般取0.8为混凝土的长期抗压强度。
3.2徐变与加载龄期的关系。
加载时混凝土龄期越长，水泥石晶体所占的比重越大，凝胶体的粘性流动越是，徐变也就越小。
3.3周围湿度对徐变的影响。
外界湿度越低，水分越易外逸，混凝土的徐变就越大；大体积混凝土（内部湿度接近饱和）的徐变比小构件的徐变来得小。
此外，水泥用量、水灰比、水泥品种、养护条件等也对徐变有影响。
水泥用量多，形成的水泥凝胶体也多，徐变就大些。
水灰比大，使水泥凝胶体的粘滞度降低，徐变就增大。
水泥的活性越低，混凝土结晶体形成得慢而少，徐变就越大。
4.徐变的利弊。
混凝土徐变的一个不利作用是它会使结构的变形增大。
混凝土的徐变会显著影响结构物的应力状态，从另一角度来说明徐变特性：如果结果受外界约束而无法变形，则结构的应力将会随时间的增长而降低，这种应力降低的现象称为应力松弛。
松弛和徐变是一个事物的两种表现方式。
而混凝土徐变引起的应力变化，对于水工结构来说在不少情况下是有利的。
如局部的应力集中可以因徐变而得到缓和；支座沉陷引起的应力及温度湿度应力也可由于徐变而得到松弛。
混凝土的徐变还能使钢筋混凝土结构中的混凝土应力与钢筋应力引起重分布。
以钢筋混凝土柱为例，在任何时刻，柱所承受的总荷载等于混凝土承担的力与钢筋承担的力之和。
在开始受载时，混凝土与钢筋的应力大体与他们的弹性模量成比例。
当荷载持久作用后，混凝土发生徐变，好像变“软”了一样，就导致混凝土应力的降低与钢筋应力的增大。
混凝土徐变的一个不利作用是它会使结构的变形增大。
科技资讯2017 NO.06SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术58科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION基于对混凝土施工的了解,在混凝土施工过程中,影响混凝土徐变的因素较多,一旦混凝土发生了徐变之后,混凝土的整体强度和承载力都大幅降低。
由此可见,我们应当认识到混凝土徐变的危害,重点分析混凝土徐变的影响因素,并以此为基础制定有效的防范措施,避免混凝土徐变给混凝土施工带来较大影响,提高混凝土的施工质量,为混凝土施工奠定良好基础,保证混凝土施工能够取得积极效果。
让混凝土施工能够有效避免混凝土徐变带来的危害。
1 影响混凝土徐变的内部因素1.1 水泥水泥是构成混凝土的重要原材料,水泥的性能以及水泥的消耗量,对于混凝土有着重要的影响。
基于对混凝土的了解,从混凝土徐变来看,水泥是影响混凝土徐变的重要因素,如果水泥的标号选择不正确,或者水泥的投入量较少,都会导致混凝土发生徐变的现象。
因此,水泥应当作为影响混凝土徐变的内部因素。
基于水泥对混凝土施工的重要影响,做好水泥标号的选择以及水泥使用量的确定,是避免混凝土发生需变的重要措施。
1.2 骨料骨料是混凝土搅拌过程中加入的重要原材料,关系到混凝土的凝固时间。
因此,骨料的使用比例和骨料的使用时间都会给混凝土的性能造成一定影响,特别是在混凝土预制过程中,骨料的添加时间和添加数量非常重要。
因此,骨料也是影响混凝土徐变的重要内部因素。
骨料的选择和应用是提高混凝土强度和承载力的关键。
我们应当认识到骨料的特点,并将骨料作为影响混凝土徐变的内部因素。
1.3 水灰比和灰浆率混凝土在搅拌过程中,水灰比和灰浆率是影响混凝土性能的重要因素,合理控制水灰比和灰浆率,既能够有效提高混凝土的整体性能,同时还能够确保混凝土在搅拌过程中达到预期的质量目标。
因此,水灰比和灰浆率对混凝土的整体性能影响较大,如果控制不好水灰比和灰浆率,那么混凝土在搅拌之后非常容易发生徐变,对混凝土的性能造成不利影响。
混凝土徐变的变化规律
混凝土的徐变是指在持续荷载作用下，混凝土会产生一定的变形，但随着时间的推移，这些变形会逐渐减小的现象。
混凝土的徐变变化规律可以总结如下：
1. 初期徐变：混凝土刚浇筑完成后的短时间内，会发生较大的徐变，这是由于混凝土的收缩和固化过程引起的，这种徐变又被称为湿缩。
初期徐变一般为总徐变的一小部分。
2. 稳定徐变：在混凝土结构的使用过程中，随着时间的推移，混凝土的变形逐渐减小，进入稳定徐变阶段。
稳定徐变的特点是变形速率逐渐减慢，徐变速率经过一段时间后几乎趋于不变，到达一个稳定值。
3. 持续徐变：在结构的使用寿命内，混凝土仍会继续发生一定的变形，这种变形称为持续徐变。
持续徐变的速率比稳定徐变阶段的速率要小，但也不可忽略。
总体来说，混凝土的徐变是一个逐渐减小的过程，初期徐变较大，稳定徐变阶段的变形速率减慢，持续徐变阶段的速率更低。
徐变是混凝土结构设计和使用中需要考虑的一个重要因素，必须合理估计和控制徐变对结构的影响。
式，如胶凝体老化，胶凝体内自由水分外泄，内部颗料移动等。
目前学术界认为混凝土内部的微裂缝扩展对徐变，特别在高应力下的徐变有很大的作用，徐变的原因有两种：一是混凝土硬结后，骨料之间的水泥浆中有部分尚未转化为结晶体的水泥胶体向水泥结晶体应力重分面导致徐变。
二是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展、增加，导致徐变，另外混凝土内部水分的挥发也产生收缩徐变［１］。
影响混凝土徐变的因素很多，下面分为混凝土组成成分的内部因素和应力、加载龄期及持荷时间等外部因素来作一简单介绍。
２．影响混凝土徐变的内部因素影响混凝土徐变的内部因素主要有混凝土所用的水泥、骨料、水灰比、灰浆率、外加剂和其他掺料等。
２．１水泥水泥品种对混凝土徐变的影响是就加载时对混凝土强度有影响这一点来说的。
一般来说，在早龄期加荷的情况下，徐变以快硬、普通和低热水泥的次序增加；而如果加荷时混凝土的应力与抗压强度之比相同的话，此后混凝土强度相对增长越大，则徐变越小，所以此时徐变增加的顺序是低热、普通和快硬水泥。
另外，水泥细度对混凝土的徐变也有所影响：水泥的细度越细，水泥浆就会发生反常的缓凝现象，从而使早龄期加载的混凝土徐变越大，但到了１年以后，水泥细度较细的混凝土徐变反而比水泥细度混凝土徐变的影响因素分析夏建交１ 谭东山２１、湖南核工业地质局三零六大队 ４２１００８２、湖南娄底路桥建设责任有限公司 ４１７０００混凝土是一种人造复合材料，此特点决定了混凝土比其它单一性结构材料的力学性能更为复杂。
混凝土在应力作用下产生变形，除了在初始时刻的即时应变外，还有在应力持续作用下不断增大的应变。
这种与时间有关的应变称为徐变。
在应力不变的条件下，混凝土的徐变随时间增大，增长速率减小，徐变增长可延续几十年，但大部分在１－２年内出现，前２－６个月发展最快。
１．混凝土的徐变机理对混凝土徐变的机理多年来一直没有统一的解释，各种观点都只能解释一部分徐变现象。
有关这方面的研究有两个方面：一是在构件层次上，试图在测量混凝土试件的徐变和收缩的基础上描述变形机理，以解释宏观试验现象。
混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析摘要:预应力混凝土连续梁桥发挥了连续梁和预应力的优势，使其桥梁本身与普通的钢筋混凝土连续梁桥以及钢筋混凝土简支梁桥相比，由于具有整体刚度大、桥梁变形小、桥面平缓、行车舒适等优点,因此被国内外广泛采用。
但在桥梁施工过程中，预应力混凝土的收缩、徐变对桥梁的结构内力和线形都有较大影响，二者均通过改变混凝土的应变影响其他材料的应力变化，从而发生应力重分布现象。
随着时间的推移结构在荷载不变的情况下，混凝土的变形会不断地增加，从而影响结构整体的内力、应力、挠度和变形、施工阶段立模标高的设定等等，后期易导致截面开裂、挠度过大等问题。
因此，为保证预应力桥梁的施工质量，需要对混凝土的收缩徐变影响进行分析。
关键词：混凝土的收缩、徐变一、混凝土徐变及其相关因素徐变，即在应力保持不变的情况下，其应变随时间的增加而增加的现象。
主要和以下几个因素有关：1、养护温度高、湿度大，徐变越小。
2、初始应力越大，徐变越大。
3、水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大。
4、受荷载作用时，龄期越早，徐变越大。
混凝土结构自身的工作性能，有很大一部分受徐变的影响。
在钢筋混凝土中，由于受混凝土徐变的影响，会使钢筋混凝土构件的变形增加，从而引起应力重分布。
二、混凝土收缩及其相关因素混凝土的收缩现象，其实是水泥中的化学成分与空气中的水发生化学反应，生成相应化合物的过程。
上述过程称为水泥的水化反应，在水化反应过程中，水泥的体积会减小，从而使混凝土发生收缩现象。
混凝土的收缩程度会随着时间增长而增长，也是一个和时间有关的函数关系。
从其收缩现象的本质来看，只要加快水泥的水化凝结反应，使其快速的完成这一过程，就可以有效的减小收缩的体积。
影响混凝土收缩的因素有：(1)水泥的品种：混凝土随着水泥强度的提高，其收缩值越大。
(2)水泥的用量：水泥和水灰比的增加会导致水化反应越来越多、持续时间越长，从而影响混凝土收缩值越大。
(3) 养护条件：在的养护过程中，随着混凝土周围温度和湿度的增加，水泥水化反应过程速率加快，从而影响混凝土收缩值减小。
混凝土在荷载长期作用下的变形性能在荷载的长期作用下，即使荷载大小维持不变，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。
混凝土徐变的成因，一般而言，归因于混凝土中未晶体化的水泥胶凝体，在持续的外荷载作用下产生粘性蠕动，压应力逐渐转移给骨料，骨料应力增大试件变形也随之增大。
卸荷后，水泥胶凝体又渐恢复原状，骨料遂将这部分应力逐渐转回给胶凝体，于是产生弹性后效。
另外，当压应力较大时，在荷载的长期作用下，混凝土内部裂缝不断发展，也致使应变增加。
混凝土的徐变，对钢筋混凝土构件的内力分布及其受力性能有所影响。
例如钢筋混凝土柱的徐变，使混凝土的应力减小，使钢筋的应力增加，但最后不影响柱的承载力；由于徐变，受弯构件的受压区变形加大，会使它的挠度增加：对于偏压构件，特别是大偏压构件，会使附加偏心距加大而导致强度降低；对于预应力构件，会产生预应力损失等不利影响。
但徐变也能缓和应力集中现象、降低温度应力、减少支座不均匀沉降引起的结构内力，延缓收缩裂缝在构件中的出现，这些又是对结构的有利方面。
影响徐变的因素很多，如受力大小，外部环境、内在因素等：试验表明，长期荷载作用应力的大小是影响徐变的一个主要因素。
当应力σ≤0.5fc时，徐变与应力成正比，此时可称之为线性徐变。
线性徐变在加荷初期增长很快，至半年徐变大部分完成，其后增长渐小，一年后趋于稳定，三年左右徐变即告基本终止，其渐近线与时间坐标轴平行，最终徐变量约为弹性瞬时变形的2～4倍。
当应力较大时，即当σ=0.5～0.8L时，由于微裂缝在长期荷载作用下不断地发展，塑性变形剧增，徐变与应力不成正比，称为非线性徐变。
当应力σ>0.8fc时，试件内部裂缝进入非稳态发展，非线性徐变变形骤然增加，变形是不收敛的，将导致混凝土破坏。
所以应用上取σ=0.8fc作为混凝上的长期抗压强度。
混凝土徐变的概念名词解释混凝土是一种常见的建筑材料，具有广泛的应用，从房屋建筑到桥梁构造都可以看到它的身影。
然而，尽管混凝土在普通条件下具有稳定性和耐久性，但长期暴露于外界环境中后，它可能会发生一种被称为“徐变”的现象。
所谓徐变，指的是混凝土在受力后，随着时间的推移，会产生不可逆转的变形。
混凝土的徐变主要包括弹性徐变和塑性徐变两种类型。
弹性徐变是指混凝土在受到荷载后发生的暂时性变形。
当外力消失后，混凝土有能力恢复到其原来的形状。
这种变形通常是由于混凝土内部微观结构的改变引起的。
弹性徐变的程度与施加的荷载大小和时间长度有关，可以通过Hooke定律来描述。
塑性徐变是混凝土在受力后发生的永久性变形。
与弹性徐变不同，塑性徐变发生后无法完全恢复到其原来的形状，可能会导致结构的变形和破坏。
这种类型的徐变通常是由于混凝土内部微观结构的改变以及蠕变效应的作用引起的。
蠕变是混凝土徐变中的一个重要现象，是指在长时间持续荷载下，混凝土会逐渐产生变形。
蠕变可以分为短期蠕变和长期蠕变。
短期蠕变指的是在载荷施加后的最初几小时内发生的变形，而长期蠕变则是指在较长时间内（通常为数年）持续施加荷载后发生的变形。
混凝土徐变的原因可以归结为几个方面。
首先，混凝土中的水泥基质会发生水化反应，并形成硬化的水泥凝胶。
这种水泥凝胶在长期负荷下会发生变形，并导致混凝土的整体徐变。
其次，混凝土中的骨料和胶凝材料之间的相互作用也会影响徐变的发展。
此外，环境因素如温度、湿度等也可能对混凝土的徐变性能产生影响。
为了控制混凝土的徐变，可以采取一些措施。
首先，可以通过合理的施工方法和养护措施来确保混凝土在最初阶段的稳定性。
其次，可以选择合适的混凝土配方，优化胶凝材料和骨料的选择和比例，以提高混凝土的抗徐变性能。
此外，还可以考虑在混凝土中添加一些外加剂，如蠕变剂和控制剂，来调节混凝土的徐变行为。
总之，混凝土徐变是混凝土在长期受力后产生的不可逆变形现象。
有效控制混凝土的徐变对于确保结构的稳定性和耐久性至关重要。
2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度
虽然实际工程中的混凝土构件和结构一般处于复合应力状态，但是单向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。 1、混凝土的立方体抗压强度和强度等级 立方体试件的强度比较稳定．所以我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标，并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》 (GBJ81 — 85) 规定以边长为 150mm 的立方体为标准试件．标准立方体试件在 (20 ± 3) ℃的温度和相对湿度 90 ％以上的潮湿空气中养护 28d ，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，用符号fcu 表示．单位为 N／mm2 。
强度影响因素： 1. 水灰比：fcu 随着 水灰比的增加而降低。 2. 温度：fcu 随着温度的增加而增加。 规定 (20 ± 3) ℃ 3. 湿度：fcu 随着湿度的增加而增加。 规定相对湿度 90 ％以上 4. 试验方法：不涂润滑剂比涂润滑剂测得的抗压强度高。 5. 加载速度：加载速度越快，测得的强度越高 ; 通常规定：混凝土强度等级低于 C30 时，取每秒钟 0.3 ～ 0.5N ／mm2 ；强度等级高于或等于 C30 时，取每秒钟 (0.5 ～ 0.8) N／mm2 。 6. 试件尺寸。
混凝土立方体强度还与成型后的龄期有关，抗压强度随成型后混凝土的龄期逐渐增长，增长速度开始较快，后来逐渐缓慢。如右图所示。 《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有 C15--C80 ，共 14 个等级，级差为 5N/mm2 。字母 C 后面的数字表示以 5N/mm2 为单位的立方体抗压强度标准值，用符号fcu,k 表示。例如， C30 表示立方体抗压强度标准值为 30N／mm2 。 C50 ～ C80 属高强度混凝土范畴。 <> 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C15 ； <> 当采用 HRB335 级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于 C20 ； <> 当采用 HRB400 和 RRB400 级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于 C20 ； <> 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C30 ； <> 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于 C40 。 2、混凝土轴心抗压强度 用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称轴心抗压强度用fc表示。我国《普通混凝土力学性能试验方法》规定以 150mm × 150mm × 300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。棱柱体试件与立方体试件的制作条件相同，试件表面不涂润滑剂。《 混凝土结构设计 规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有 95% 保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号 fck 表示。对于同一混凝土，fc＜ fcu。棱柱
体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为
为棱柱体强度与立方体强度之比，对小于 C50 级的混凝土取 =0.76 ，对 C80 取 =0.82 ，其间按线性插值。 为高强度混凝土的脆性折减系数， C40 以下取=1.00 ， C80 取 =0.87, 其间按线性插值。 0.88 为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。 3、轴心抗拉强度ft 轴心抗拉强度是立方抗压强度的 1/17 ～ 1/8 ，混凝土强度等级愈高，这个比值愈小。 《 混凝土结构设计 规范》取轴心抗拉强度标准值 ftk为
( δ为变异系数，0.88 的意义和a2 取值与上式相同。 ) 2.1.3 复合应力状态下混凝土的强度 1、双向应力状态 第一象限：双向受拉，双向受拉强度均接近于单向抗拉强度 ft ；
第三象限：双向受压，比单向受压强度提高约 27 ％， 最大强度发生在 ζ1 ／ζ2 约等于2或0.5时 。
第二、四象限：一向受压，一向受拉，混凝土的强度均低于单向受力（压或拉）的强度。 2、剪压或剪拉复合应力状态 剪应力存在，砼的抗拉强度、抗压强度低于相应的单向强度。 3、三向受压 三向受压试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。
由于侧向压力的约束，轴心抗压强度又较大程度的增长。试验经验公式为：
式中： fcc'
—— 有侧向压力约束的轴心抗压强度；
fc'
—— 无侧向压力约束的轴心抗压强度；
fL—— 侧向约束压应力。fL前系数平均值为5.6 ，侧压力低时的到的系数较高。 2.1.4 混凝土的变形
1. 一次短期加载下混凝土的变形性能 (1) 混凝土受压时的应力—应变关系是混凝土最基本的力学性能之一。一次短期加载是指荷载从零开始单调增加至试件破坏，也称单调加载。 (2)应力 - 应变关系（《规范》） (3)三向压力下砼变形特点：侧压力增加，强度、延性显著提高。
(4)混凝土的变形模量与弹性材料不同，混凝土受压应力—应变关系是一条曲线，在不同的应力阶段．应力与应变之比的变形模量是一个变数。混凝土的变形模量有如下三种表示方法。 1) 混凝土的弹性模量〔即原点模量） 如图2-15所示，混凝土棱柱体受压时，在应力—应变曲线的原点（图中的O点）作一切线其斜率为混凝土的原点模量,称为弹性模量, 以Ec 表示． Ec =tgα0 式中α0 为混凝土应力一应变曲线在原点处的切线与横坐标的夹角． 2)混凝土变形模量 连接图2-15中O点至曲线任一点应力为ζc 处割线的斜率，称为任意点割线模量或称变形模量。表达式为Ec' ＝ tgαL 3)混凝土的切线模量 在混凝土应力-应变曲线上某一应力ζc 处作一切线，其应力增量与应变增量之比值称为相应于应力ζc时视凝土的切线模量． Ec'' = tga
2、荷载长期作用下砼的变形性能 —— 徐变 徐变 —— 混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象。 （1）曲线如图 2—17 所示。 （2）产生徐变的原因： A 、 水泥胶凝体粘性流动； B 、 微裂缝扩展、增加 （3）影响徐变的因素： A 、应力因素：应力越大，徐变越大 应力较小时（σ＜ 0.5fc) ，为线性徐变，徐变在 2 年以后可趋于稳定，最终的 φ =2-4 。 应力较大时（σ＞ 0.5fc ) ，为非线性徐变，非稳定徐变，0.8fc 为界限强度，成为砼长期抗压强度，为荷载长期作用时设计的依据。 B 、内在因素：是混凝土的组成和配比。 骨料的刚度越大，体积比越大，徐变就越小。 水灰比越小，徐变也越小。 C 、 环境影响：包括养护和使用条件。 受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（ 20-35 ）% 受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。 （4）徐变对结构的影响 不利：徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期高应力作用下，甚至会导致破坏。 有利：使结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。 3 、重复荷载作用下的变形 ( 疲劳变形 ) 疲劳破坏 —— 混凝土在荷载重复作用下引起的破坏。 疲劳破坏的特征是裂缝小而变形大。 A 点应变εA = εce +εae + εcp （弹性应变 + 弹性后效 + 塑性变形） 重复荷载作用时： 施加荷载时的应力大小是影响应力—应变曲线不同的发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。疲劳应力比值成按下式计算：
式中ζf'c,min 、ζf'c,max 表示截面同一纤维上的混凝土最小应力及最大应力。 4 、混凝土的收缩与膨胀 混凝土凝结硬化时，在空气中体积收缩，在水中体积膨胀。收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 当砼收缩受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。某些对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构），收缩也会引起不利的内力。 影响混凝土收缩的因素有： 水泥的品种：水泥强度等级越高制成的混凝土收缩越大 水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大 骨料的性质：骨料的弹性模量大，收缩小。 养护条件：在结硬过程中周围温 、湿度越大，收缩越小 混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小 使用环境：使用环境温度、湿度大时，收缩小 构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小 2.2.1 钢筋的品种和级别
钢筋的品种 : 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋。 1. 热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235 级、 HRB335 级、 HRB400 级、 RRB400 级 屈服强度 fyk（标准值 = 钢材废品限值，保证率 97.73% ） HPB235 级： fyk = 235 N ／ mm2 HRB335 级： fyk = 335 N ／ mm2 HRB400 级、 RRB400 级： fyk = 400 N ／ mm2 HPB235 级 ( Ⅰ级 ) 钢筋多为光面钢筋（ Plain Bar ），多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋 HRB335 级 ( Ⅱ级 ) 和 HRB400 级 ( Ⅲ级 ) 钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结（ Bond ），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋 （ Deformed Bar ）。 Ⅳ级钢筋 强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋。 2. 钢丝 中强钢丝的强度为 800-1200MPa ，高强钢丝、钢绞线的为 1470-1860MPa ；延伸率 d10 =6% ， d100=3.5-4% ；钢丝的直径 3-9mm ；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径 9.5-15.2 mm 。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。 3. 冷加工钢筋 是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。 4. 热处理钢筋 是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。 2.2.2 钢筋的强度与变形
