混凝土徐变计算方法

① 什么叫做混凝土的徐变

混凝土的徐变：是指混凝土在荷载长期作用下保持应力不变其塑性变形随着荷载作用时间延长而不断增加的现象，一般要延续2年~3年才逐渐趋向稳定,这种变形随时间而发展。

混凝土结构或者材料在长期恒定荷载作用下，变形随时间增长的现象称为徐变。混凝土的徐变特性主要与时间参数有关，通常表现为前期增长较快，而后逐渐变缓，经过2～5年后趋于稳定。一般认为，引起混凝土徐变的原因主要两个：

1)当作用在混凝土构件上的应力不大时，混凝土具有黏性流动性质的水泥凝胶体，在荷载长期作用下产生黏性流动；

2)当作用在混凝土构件上的应力较大时，混凝土中微裂缝在荷载长期作用下持续延伸和发展。

拓展资料：

徐变原因

自身内部因素

（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）

外部因素

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。

② 混凝土变形（温度、徐变）裂缝规律

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。
在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显着的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

1 裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：
（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类：
（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

3 温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
控制温度的措施如下：
（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；
改善约束条件的措施是：
（1）合理地分缝分块；
（2）避免基础过大起伏；
（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显着的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。
（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

4 混凝土的早期养护
实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。
2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

5 结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

③ 混凝土为什么会产生徐变和产生徐变的原理

混凝土徐变(creep of concrete)：混凝土在荷载的长期作用下所产生的变形。
产生的原因：
自身内部因素
（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）

外部因素
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。

④ 如何进行混凝土抗拉徐变和抗压徐变实验

【混凝土徐变】是指混凝土在长期应力作用下，其应变随时间而持续增长的特性（注意，弹性变形应变不会随时间而持续增长）。 在长期荷载作用下，结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变。一般建筑物，徐变在一个月后完成50%左右，2年左右基本完成徐变。
1、σc≤0.5fc ── 线性徐变，具有收敛性；线性徐变是指长期荷载作用应力σc≤0.5fc 时，徐变与应力呈线性关系；
2、σc>0.5fc ── 非线性徐变，是指徐变随时间、应力的增大呈现不稳定现象；
3、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。

⑤ 什么是“混凝土的徐变”

混凝土的徐变是指混凝土在荷载长期作用下保持应力不变其塑性变形随着荷载作用时间延长而不断增加的现象。

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。

混凝土是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合。

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

混凝土是一种充满生命力的建筑材料。

混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。同时，建筑设备水平的提升，新型施工工艺的不断涌现和推广，使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求，发展很快。

混凝土并不是一种孤立存在的单一材料。它离不开混凝土用原材料的发展，离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。应该从土木工程大学科的角度来认真对待混凝土。

混凝土配合比设计也是这样，首先要分析工程项目的结构、构件特点、设计要求，预估可能出现的不利情况和风险，立足当地原材料.然后采用科学、合理、可行的技术线路、技术手段。配制出满足设计要求、施工工艺要求和使用要求的优质混凝土。

⑥ 预应力混凝土构件在俆变的作用下会产生向上的变形吗徐变变形的计算公式是怎样的

会，徐变变形可以用徐变系数乘以弹性变形来计算。

在低于0.5倍抗压强度时，可以认为是线性徐变，符合叠加原理，具体计算方法见相关教材（桥梁工程上有），徐变系数可以查《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）表6.2.7及附录F。

结构的各种规范均没有把徐变计算加进去，所以不管是结构还是桥梁，徐变只有《公预规》可以参考。

⑦ 混凝土配合比计算方法

设试验室配合比为：水泥：水：砂子：石子=1：x：y：z，现场砂子含水率为m，石子含水率为n，则施工配合比调整为： 1：(x-y*m-z*n)：y*（1+m）：z*（1+n）。

要求解的未知数为水泥用量、水用量、砂用量、石用量，当代混凝土由于普遍掺入矿物掺和料和高效减水剂，配合比中需要求出的未知数由传统的4个变成5个甚至6个。

而所能够建立的独立方程式的数量却还是只有bolomy公式、砂率、全部体积之和等于1立方米这两个半，因为砂率是要从经验数据表格中选取的，充其量算半个（全计算法因创立了干砂浆的概念，增加一个独立方程，但仍少于未知数的量）。

如果方程式数量少于未知数的量，从数学求解的结果只能够是无穷多。

假如这是理论配合比：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，投料数量0.345立方，水泥100kg：砂子218.34kg：碎石441.37：水51.3kg。

(7)混凝土徐变计算方法扩展阅读

1、在设计配合比时，高度关注水泥强度。在设计计算混凝土配合比时，要对标准的水泥强度等级进行应用，对种种不确定因素必须要考虑周全。

将一定的强度富裕量在设计中留设出来，在过去的混凝土配合比设计中，此环节被称之为强度保证系数。并且，后续的发展中应该在1.1-1.2范围内控制其数值。

2、在提升混凝土配合比设计质量的基础上，也应该确保实现一定的经济效益，一些单位在开展此项工作时，都是为满足设计强度而工作。

按照传统的经验或者一定的要求完成混凝土配合比设计，砼强度在试配后只要满足要求计算通过了，这样就会提升水泥用量，会导致混凝土徐变增大与收缩裂缝出现，这样就会将成本增加。

很多工程建设单位在设计混凝土配比的过程中，只是为了实现某种设计强度，根据传统的经验或者规范要求完成相应的配合比设计，达到了试配强度要求之后就以为成功了。

其实，这样做是完全不正确的，所以，应该在相关标准许可的基础上，将不同的配合比在实验室内配制出来，以工作性能、质量和经济等方面出发进行合理的控制与选择，而且按照不同的评定方法、施工部位进行相应的调整。

努力防止用一个配合比方式完成相同强度的混凝土配制，只有确保混凝土配合比的正确，才能够更好地促进我国建筑行业发展。

⑧ 急求关于混凝土徐变值和徐变系数的定义

1、混凝土徐变值：混凝土结构或者材料在长期恒定荷载作用下所产生的变形幅度。

混凝土的徐变会显着影响结构或构件的受力性能。如局部应力集中可因徐变得到缓和，支座沉陷引起的应力及温度湿度力，也可由于徐变得到松弛，这对水工混凝土结构是有利的。

2、徐变系数：混凝土徐变幅度值与缓凝土瞬间承压应变的值得比值。

若保持荷载不变，随着加载作用时间的增加，应变也将继续增长，这就是混凝土的徐变。一般情况下，徐变开始增长较快，以后逐渐减慢，经过较长时间后就逐渐趋于稳定。

(8)混凝土徐变计算方法扩展阅读

引起混凝土徐变的原因：

1、当作用在混凝土构件上的应力不大时，混凝土具有黏性流动性质的水泥凝胶体，在荷载长期作用下产生黏性流动；

2、当作用在混凝土构件上的应力较大时，混凝土中微裂缝在荷载长期作用下持续延伸和发展。

3、构件厚度的影响、尺寸效应。随着构件尺寸的增大,混凝土收缩徐变的效应将有所降低"混凝土收缩和徐变均是构件体积与表面积之比的函数,并随着比值的增大而降低。

⑨ 怎样估算混凝土的最终徐变量

混凝土在某一不变荷载的长期作用下(即，应力维持不变时),产生的塑性变形。徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中，使应力较均匀的重新分布，对大体积混凝土能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力混凝土结构中，徐变将使混凝土的预加应力受到损失。因此，在大体积混凝土中，素混凝土的徐变量会大