混凝土徐變計算方法

① 什麼叫做混凝土的徐變

混凝土的徐變：是指混凝土在荷載長期作用下保持應力不變其塑性變形隨著荷載作用時間延長而不斷增加的現象，一般要延續2年~3年才逐漸趨向穩定,這種變形隨時間而發展。

混凝土結構或者材料在長期恆定荷載作用下，變形隨時間增長的現象稱為徐變。混凝土的徐變特性主要與時間參數有關，通常表現為前期增長較快，而後逐漸變緩，經過2～5年後趨於穩定。一般認為，引起混凝土徐變的原因主要兩個：

1)當作用在混凝土構件上的應力不大時，混凝土具有黏性流動性質的水泥凝膠體，在荷載長期作用下產生黏性流動；

2)當作用在混凝土構件上的應力較大時，混凝土中微裂縫在荷載長期作用下持續延伸和發展。

拓展資料：

徐變原因

自身內部因素

（1）是混凝土受力後，水泥石中的膠凝體產生的黏性流動（顆粒間的相對滑動）要延續一個很長的時間；

（2）另一方面骨料和水泥石結合面裂縫的持續發展。

（3）混凝土在本身重力作用下發生的塑性變形（類似與土的固結）

外部因素

影響徐變的因素除了和時間有關外，還與下列因素有關：

（1)應力條件：此應力一般指長期作用在混凝土結構上的應力：如恆載；同時活載大小也是其中的一個因素。經過實驗表明，徐變與應力大小有直接關系。應力越大，徐變也越大。實際工程中，如果混凝土構件長期處於不變的高應力狀態是比較危險的，對結構安全是不利的。

（2）加荷齡期。初始加荷時，混凝土的齡期越早，徐變越大。若加強養護，使混凝土盡早結硬或採用蒸汽養護，可減少徐變。

（3）周圍環境。養護溫度越高，濕度越大，水泥水化作用越充分，徐變就越小；試件受荷後，環境溫度低，濕度大，徐變就越小。

（4）混凝土中水泥用量越多，徐變越大；水灰比愈大，徐變愈大。

（5）材料質量和級配好，彈性模量高，徐變小。

② 混凝土變形（溫度、徐變）裂縫規律

混凝土在現代工程建設中佔有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在橋梁工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中採取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有出現。究其原因，我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。
在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義。這主要是由於兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。其次，在運轉過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1 裂縫的原因
混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格（如鹼骨料反應），模板變形，基礎不均勻沉降等。
混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。後期在降溫過程中，由於受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104， 長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由於原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆築過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易於出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對於進行合理的結構設計和施工極為重要。

2 溫度應力的分析
根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：
（1）早期：自澆築混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特徵，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由於彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。
（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由於混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷卻以後的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。
根據溫度應力引起的原因可分為兩類：
（1）自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由於結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋梁墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。
（2）約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。
這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。
要想根據已知的溫度准確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值計算。混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松馳，計算溫度應力時，必須考慮徐變的影響，具體計算這里就不再細述。

3 溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。
控制溫度的措施如下：
（1）採用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆築溫度；
（3）熱天澆築混凝土時減少澆築厚度，利用澆築層面散熱；
（4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；
（5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；
（6）施工中長期暴露的混凝土澆築塊表面或薄壁結構，在寒冷季節採取保溫措施；
改善約束條件的措施是：
（1）合理地分縫分塊；
（2）避免基礎過大起伏；
（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露；
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現後要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。
在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆築的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高於氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆築早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現「溫度沖擊」現象。在混凝土澆築初期，由於水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板後及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對於防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。
加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低於屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態、時間及溫度無關。鋼的線脹系數與混凝土線脹系數相差很小，在溫度變化時兩者間只發生很小的內應力。由於鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋後結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫，其中大多數屬於干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。
為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結出其主要作用為：
（1）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發後毛細管中產生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。
（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。
（4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。
（5）提高水泥漿與骨料的粘結力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大於混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（7）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。
（8）摻減水防裂劑後混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。
（9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發，減少乾燥收縮.
許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經濟。

4 混凝土的早期養護
實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。
從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：
1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。
2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低於混凝土使用期的穩定溫度。
3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養護，主要目的在於保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。
適宜的溫濕度條件是相互關聯的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。
從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有餘。但由於蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆築後的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。

5 結束語
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對於混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對於具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題後多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

③ 混凝土為什麼會產生徐變和產生徐變的原理

混凝土徐變(creep of concrete)：混凝土在荷載的長期作用下所產生的變形。
產生的原因：
自身內部因素
（1）是混凝土受力後，水泥石中的膠凝體產生的黏性流動（顆粒間的相對滑動）要延續一個很長的時間；
（2）另一方面骨料和水泥石結合面裂縫的持續發展。
（3）混凝土在本身重力作用下發生的塑性變形（類似與土的固結）

外部因素
影響徐變的因素除了和時間有關外，還與下列因素有關：
（1)應力條件：此應力一般指長期作用在混凝土結構上的應力：如恆載；同時活載大小也是其中的一個因素。經過實驗表明，徐變與應力大小有直接關系。應力越大，徐變也越大。實際工程中，如果混凝土構件長期處於不變的高應力狀態是比較危險的，對結構安全是不利的。
（2）加荷齡期。初始加荷時，混凝土的齡期越早，徐變越大。若加強養護，使混凝土盡早結硬或採用蒸汽養護，可減少徐變。
（3）周圍環境。養護溫度越高，濕度越大，水泥水化作用越充分，徐變就越小；試件受荷後，環境溫度低，濕度大，徐變就越小。
（4）混凝土中水泥用量越多，徐變越大；水灰比愈大，徐變愈大。
（5）材料質量和級配好，彈性模量高，徐變小。

④ 如何進行混凝土抗拉徐變和抗壓徐變實驗

【混凝土徐變】是指混凝土在長期應力作用下，其應變隨時間而持續增長的特性（注意，彈性變形應變不會隨時間而持續增長）。 在長期荷載作用下，結構或材料承受的應力不變，而應變隨時間增長的現象稱為徐變。一般建築物，徐變在一個月後完成50%左右，2年左右基本完成徐變。
1、σc≤0.5fc ── 線性徐變，具有收斂性；線性徐變是指長期荷載作用應力σc≤0.5fc 時，徐變與應力呈線性關系；
2、σc>0.5fc ── 非線性徐變，是指徐變隨時間、應力的增大呈現不穩定現象；
3、σc>0.8fc ── 砼變形加速，裂縫不斷地出現、擴展直至破壞（非收斂性徐變）。
一般地，混凝土長期抗壓強度取（0.75~0.8）fc徐變系數：φ=εcr/εce= ECεcr/σ。

⑤ 什麼是「混凝土的徐變」

混凝土的徐變是指混凝土在荷載長期作用下保持應力不變其塑性變形隨著荷載作用時間延長而不斷增加的現象。

混凝土是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。

混凝土是指由膠結料(有機的、無機的或有機無機復合的)、顆粒狀集料、水以及需要加入的化學外加劑和礦物摻合料按適當比例拌制而成的混合料，或經硬化後形成具有堆聚結構的復合材料(普通是以膠凝材料、水、細骨料、粗骨料，需要時摻入外加劑和礦物摻合料，按適當比例配合。

混凝土是當代最主要的土木工程材料之一。

混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬等特點。這些特點使其使用范圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業，機械工業，海洋的開發，地熱工程等，混凝土也是重要的材料。

混凝土是一種充滿生命力的建築材料。

混凝土各項性能指標的要求比以前更明確、細化和具體。同時，建築設備水平的提升，新型施工工藝的不斷涌現和推廣，使混凝土技術適應了不同的設計、施工和使用要求，發展很快。

混凝土並不是一種孤立存在的單一材料。它離不開混凝土用原材料的發展，離不開混凝土的工程應用對象的發展變化。應該從土木工程大學科的角度來認真對待混凝土。

混凝土配合比設計也是這樣，首先要分析工程項目的結構、構件特點、設計要求，預估可能出現的不利情況和風險，立足當地原材料.然後採用科學、合理、可行的技術線路、技術手段。配製出滿足設計要求、施工工藝要求和使用要求的優質混凝土。

⑥ 預應力混凝土構件在俆變的作用下會產生向上的變形嗎徐變變形的計算公式是怎樣的

會，徐變變形可以用徐變系數乘以彈性變形來計算。

在低於0.5倍抗壓強度時，可以認為是線性徐變，符合疊加原理，具體計算方法見相關教材（橋梁工程上有），徐變系數可以查《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（D62-2004）表6.2.7及附錄F。

結構的各種規范均沒有把徐變計算加進去，所以不管是結構還是橋梁，徐變只有《公預規》可以參考。

⑦ 混凝土配合比計算方法

設試驗室配合比為：水泥：水：砂子：石子=1：x：y：z，現場砂子含水率為m，石子含水率為n，則施工配合比調整為： 1：(x-y*m-z*n)：y*（1+m）：z*（1+n）。

要求解的未知數為水泥用量、水用量、砂用量、石用量，當代混凝土由於普遍摻入礦物摻和料和高效減水劑，配合比中需要求出的未知數由傳統的4個變成5個甚至6個。

而所能夠建立的獨立方程式的數量卻還是只有bolomy公式、砂率、全部體積之和等於1立方米這兩個半，因為砂率是要從經驗數據表格中選取的，充其量算半個（全計演算法因創立了干砂漿的概念，增加一個獨立方程，但仍少於未知數的量）。

如果方程式數量少於未知數的量，從數學求解的結果只能夠是無窮多。

假如這是理論配合比：水泥290kg：砂子614.8kg；碎石1267.3kg；水179.8k。

以下是施工配合比；砂子含水率是3%，碎石含水率是1%；每方的量；水泥是290；砂子含水量614.8*3%=18.44kg，砂子用量=18.44+614.8=633.24kg；碎石含水量=1267.3*1%=12.67kg,
碎石用量=12.67+1267.3=1279.97.=179.8-18.44-12.67=148.69kg.

即；水泥：砂子：碎石：水=290：633.2：1279.97:148.69，投料數量0.345立方，水泥100kg：砂子218.34kg：碎石441.37：水51.3kg。

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1、在設計配合比時，高度關注水泥強度。在設計計算混凝土配合比時，要對標準的水泥強度等級進行應用，對種種不確定因素必須要考慮周全。

將一定的強度富裕量在設計中留設出來，在過去的混凝土配合比設計中，此環節被稱之為強度保證系數。並且，後續的發展中應該在1.1-1.2范圍內控制其數值。

2、在提升混凝土配合比設計質量的基礎上，也應該確保實現一定的經濟效益，一些單位在開展此項工作時，都是為滿足設計強度而工作。

按照傳統的經驗或者一定的要求完成混凝土配合比設計，砼強度在試配後只要滿足要求計算通過了，這樣就會提升水泥用量，會導致混凝土徐變增大與收縮裂縫出現，這樣就會將成本增加。

很多工程建設單位在設計混凝土配比的過程中，只是為了實現某種設計強度，根據傳統的經驗或者規范要求完成相應的配合比設計，達到了試配強度要求之後就以為成功了。

其實，這樣做是完全不正確的，所以，應該在相關標准許可的基礎上，將不同的配合比在實驗室內配製出來，以工作性能、質量和經濟等方面出發進行合理的控制與選擇，而且按照不同的評定方法、施工部位進行相應的調整。

努力防止用一個配合比方式完成相同強度的混凝土配製，只有確保混凝土配合比的正確，才能夠更好地促進我國建築行業發展。

⑧ 急求關於混凝土徐變值和徐變系數的定義

1、混凝土徐變值：混凝土結構或者材料在長期恆定荷載作用下所產生的變形幅度。

混凝土的徐變會顯著影響結構或構件的受力性能。如局部應力集中可因徐變得到緩和，支座沉陷引起的應力及溫度濕度力，也可由於徐變得到鬆弛，這對水工混凝土結構是有利的。

2、徐變系數：混凝土徐變幅度值與緩凝土瞬間承壓應變的值得比值。

若保持荷載不變，隨著載入作用時間的增加，應變也將繼續增長，這就是混凝土的徐變。一般情況下，徐變開始增長較快，以後逐漸減慢，經過較長時間後就逐漸趨於穩定。

(8)混凝土徐變計算方法擴展閱讀

引起混凝土徐變的原因：

1、當作用在混凝土構件上的應力不大時，混凝土具有黏性流動性質的水泥凝膠體，在荷載長期作用下產生黏性流動；

2、當作用在混凝土構件上的應力較大時，混凝土中微裂縫在荷載長期作用下持續延伸和發展。

3、構件厚度的影響、尺寸效應。隨著構件尺寸的增大,混凝土收縮徐變的效應將有所降低"混凝土收縮和徐變均是構件體積與表面積之比的函數,並隨著比值的增大而降低。

⑨ 怎樣估算混凝土的最終徐變數

混凝土在某一不變荷載的長期作用下(即，應力維持不變時),產生的塑性變形。徐變可消除鋼筋混凝土內的應力集中，使應力較均勻的重新分布，對大體積混凝土能消除一部分由於溫度變形所產生的破壞應力。但在預應力混凝土結構中，徐變將使混凝土的預加應力受到損失。因此，在大體積混凝土中，素混凝土的徐變數會大