混凝土在长期不变荷载的作用下,应变随时间持续增长的现象被称为徐变。这一现象对混凝土结构的性能有着深远的影响,下面将从多个方面详细阐述混凝土的徐变是什么荷载。
1. 徐变的基本概念
徐变是指混凝土在恒定荷载作用下,应变随时间逐渐增长的现象。这种变形特性通常表现为先快后慢,初期增长较快,随后逐渐减慢并趋于稳定。徐变是混凝土材料固有的一种时效变形,对混凝土结构的变形和承载能力有着显著影响。
2. 徐变产生的原因
徐变产生的原因主要包括两个方面:一是混凝土内水泥凝胶在压应力作用下的缓慢黏性流动,这种流动变形需要较长时间才能完成;二是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下的发展和增加,导致裂缝的增长和徐变的产生。
3. 徐变对混凝土结构的影响
徐变对混凝土结构构件的变形和承载能力会产生明显的不利影响。在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失,影响构件的受力性能。徐变还会增大结构的挠度变形,对结构的整体稳定性产生不利影响。
4. 影响徐变的内在因素

混凝土的组成配合比是影响徐变的内在因素。骨料的弹性模量越大、骨料的体积比越大,徐变就越小。水泥用量越多、水灰比越高,徐变就越大。在混凝土配合比设计中,应合理控制水泥用量和水灰比,以减小徐变。
5. 影响徐变的环境因素
养护及使用条件下的温度、湿度是影响徐变的重要环境因素。受荷前养护的温度、湿度越高,水泥水化作用越充分,徐变就越小。试件受荷后所处使用环境的温度越高、湿度越低,徐变就越大。在混凝土施工和养护过程中,应严格控制环境条件,以减小徐变。
6. 徐变的时间特性
徐变的时间特性表现为先快后慢,通常在4个月内增长较快,半年可完成总徐变量的70-80%,第一年可完成90%左右,其余部分持续几年才逐渐完成。这种时间特性对混凝土结构的长期性能评估具有重要意义。
7. 徐变的分类
徐变可以分为基本徐变和干燥徐变两种。基本徐变是不考虑水分变化的徐变,而干燥徐变是考虑混凝土水分变化的徐变。这两种徐变对混凝土结构的影响各有特点,需要在设计和施工中分别加以考虑。
8. 徐变与应力集中的关系
徐变可以消除混凝土钢筋混凝土中的应力集中程度,使应力重新分布,从而缓解混凝土结构中局部应力集中的问题。这种特性对于提高混凝土结构的整体性能具有重要意义。
9. 徐变与温度应力的关系
对于大体积混凝土工程,徐变可以降低或消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。这是因为徐变可以使混凝土内部的温度应力得到释放和重新分布,从而减小温度应力对混凝土结构的破坏作用。
10. 徐变恢复与残余变形
当混凝土在荷载作用下持荷一定时间后再卸除荷载时,其中一部分变形可以瞬时恢复,但仍有部分变形会逐渐恢复,这种现象称为徐变恢复。最终残存的不能恢复的变形称为残余变形。徐变恢复和残余变形对混凝土结构的长期性能评估具有重要影响。
11. 徐变与混凝土耐久性的关系
徐变对混凝土的耐久性也有一定影响。虽然徐变可以消除一部分应力集中和温度应力,但过大的徐变会导致混凝土结构的变形过大和承载能力下降,从而影响混凝土结构的耐久性和使用寿命。
12. 减小徐变的措施
为了减小混凝土的徐变,可以采取多种措施。例如,合理控制混凝土配合比中的水泥用量和水灰比;加强混凝土的养护工作,提高养护温度和湿度;采用蒸汽养护等先进养护技术;以及增大试件横截面尺寸等。这些措施可以有效减小混凝土的徐变,提高混凝土结构的性能和使用寿命。
混凝土的徐变是在长期不变荷载作用下产生的一种时效变形现象。它对混凝土结构的性能有着深远的影响,需要在设计和施工中加以充分考虑和有效控制。通过合理控制混凝土配合比、加强养护工作、采用先进养护技术等措施,可以有效减小混凝土的徐变,提高混凝土结构的性能和使用寿命。