混凝土的变形性能

1、.6.5混凝土的变形性能混凝土 的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载下的变形，分为 混凝土 的化学收缩、 干湿变形及 温度变形 ；荷载作用下的变形， 分为短期荷载作用下的变形及长期荷载作用下的变形徐变 。一、非荷载作用下的变形（一）化学收缩（自生体积变形）在混凝土 硬化过程中， 由于水泥水化物的固体体积， 比反应前物质的总体积小， 从而引起 混凝土的收缩，称为化学收缩。特点：不能恢复 ，收缩值较小，对 混凝土 结构没有破坏作用，但在 混凝土 内部可能产生微细裂缝而影响承载状态和耐久性。（二）干湿变形（物理收缩）干湿变形是指由于混凝土 周围环境湿度的变化，会引起混凝土 的干湿变

2、形，表现为干缩湿胀。1. 产生原因混凝土 在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低，负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土 收缩。同时，水泥凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩。 当混凝土 在水中硬化时， 体积产生轻微膨胀， 这是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间的距离增大所致。2. 危害性混凝土 的干湿变形量很小，一般无破坏作用。但干缩变形对混凝土 危害较大， 干缩能使砼表面产生较大的拉应力而导致开裂，降低混凝土 的抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能。3. 影响因素（ 1）水泥的用量、细度及品种水灰比不变：水泥用量愈多，砼干缩率越大；水

3、泥颗粒愈细，砼干缩率越大。（ 2）水灰比的影响水泥用量不变：水灰比越大，干缩率越大。（3）施工质量的影响延长养护时间能推迟干缩变形的发生和发展，但影响甚微 ；采用湿热法处理养护砼，可有效减小砼的干缩率 。.（4）骨料的影响骨料含量多的混凝土 ，干缩率较小。（三） 温度变形温度变形 是指 混凝土 随着温度的变化而产生热胀冷缩变形。混凝土 的温度变形系数 为（ 11.5 ） 10 -5 / ，即温度每升高1，每 1m胀缩 0.01 0.015mm。 温度变形 对大体积 混凝土 、纵长的砼结构、大面积砼工程极为不利，易使这些混凝土 造成温度裂缝。 可采取的措施为：采用低热水泥，减少水泥用量，掺加缓凝

4、剂，采用人工降温，设温度伸缩缝，以及在结构内配置温度钢筋等，以减少因 温度变形 而引起的 混凝土 质量问题。二、荷载作用下的变形（一） 混凝土 在短期作用下的变形混凝土 是一种由水泥石、砂、石、游离水、气泡等组成的不匀质的多组分三相复合材料，为弹塑性体。受力时既产生弹性变形，又产生塑性变形，其应力应变关系呈曲线，如图。卸荷后能恢复的应变 弹 是由 混凝土 的弹性应变引起的， 称为弹性应变； 剩余的不能恢复的应变 塑，则是由 混凝土 的塑性应变引起的，称为塑性应变。混凝土 的弹性模量： 在应力应变曲线上任一点的应力与其应变的比值，称为 混凝土 在该应力下的变形模量。 影响 混凝土 弹性模量的主要

5、因素有 混凝土 的强度、 骨料的含量及其弹性模量以及养护条件等。图 6.5.1 混凝土 在压力作用下的应力应变曲线（二）砼在长期荷载作用下的变形徐变（Creep ）混凝土 在持续荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间增长的变形，称为徐变。如图 6.5.2 。.图 6.5.2徐变变形与徐变恢复1. 徐变特点：在加荷瞬间产生瞬时变形，随着时间的延长，又产生徐变变形。荷载初期，徐变变形增长较快，以后逐渐变慢并温度下来。卸荷后，一部分变形瞬时恢复，其值小于在加荷瞬间产生的瞬时变形。在卸荷后的一段时间内变形还会继续恢复，称为徐变恢复。最后残存的不能恢复的变形，称为残余变形。2. 徐变对结构物的影响有利影响： 可消除钢筋 混凝土 内的应力集中， 使应力重新分配， 从而使 混凝土 构件中局部应力得到缓和。 对大体积 混凝土 则能消除一部分由于 温度变形 所产生的破坏应力。不利影响：使钢筋的预加应力受到损失（预应力减小），使构件强度减小。3. 影响徐变因素混凝土 的徐变是由于在长期荷载作用下，水泥石中的凝胶体产生粘性流动，向毛细孔内迁移所致。影响混凝土 徐变的因素有水灰