混凝土徐变,是指在长期荷载作用下,混凝土应变随时间持续增长的特性。这一现象是混凝土材料本身固有的特性,对混凝土结构设计计算具有重要意义,尤其是在桥梁结构等长期承受荷载的建筑物中,其影响尤为显著。
徐变定义与特性
混凝土徐变,简而言之,就是混凝土在应力不变的情况下,其应变随时间增长的现象。与弹性变形不同,徐变应变不会随时间而停止增长,而是逐渐累积。这种特性使得混凝土在承受长期荷载时,其变形量会显著增加。
徐变原因与机制
混凝土徐变的原因主要包括两个方面:一是混凝土内水泥凝胶体在压应力作用下的黏性流动;二是混凝土内微裂缝在荷载长期作用下的持续延伸和发展。这两种机制共同作用,导致混凝土徐变的发生。
影响徐变的因素
混凝土徐变受多种因素影响,包括混凝土的组成和配合比、水泥品种和用量、骨料的特性、水灰比、外加剂、掺合料、混凝土的制作方法、养护条件、加载龄期、构件工作环境等。例如,水泥用量越多,徐变越大;水灰比越高,徐变也越大。养护温度和湿度对徐变也有显著影响,温度越高、湿度越大,徐变越小。
徐变对结构的影响
混凝土徐变对结构的影响是双面的。一方面,徐变可以减小局部应力集中,松弛支座沉陷引起的应力和温度湿度力,对结构安全有利。徐变也会导致结构变形增大,对受弯构件和长柱等产生不利影响,甚至可能导致预应力构件的预应力损失。
徐变的控制与优化
为了减小混凝土徐变对结构的不利影响,可以采取多种措施进行优化和控制。例如,减少水泥用量、降低水灰比、选用弹性模量大的骨料、增加骨料含量、提高混凝土养护的温度和湿度、延长受荷龄期等。这些措施可以有效降低混凝土的徐变变形,提高结构的稳定性和耐久性。
混凝土徐变是混凝土材料在长期荷载作用下的一种重要特性。了解其定义、原因、影响因素以及对结构的影响,对于混凝土结构的设计和施工具有重要意义。通过采取有效的控制和优化措施,可以减小徐变对结构的不利影响,提高结构的整体性能。