什么是混凝土蠕变?

[拼音]：hunningtu rubian

[外文]：creep of concrete

混凝土在常应力作用下应变随时间缓慢增长的现象。试验发现，混凝土的蠕变变形可能达到d性变形的1～2倍，甚至更大。因此按d性状态计算得到的混凝土结构的应力和变形只代表荷载开始作用的情况，为了了解结构在整个工作时期的应力和变形，必须考虑材料的蠕变性能。研究混凝土的蠕变和有关的计算理论，对于安全而经济地设计水工混凝土结构和钢筋混凝土结构，具有重要的意义。

普通混凝土由水泥、骨料和水三者所制成。它们混合后，其中水与水泥化合，形成“水泥石”。水泥石的组成，包括结晶体和凝胶体两部分。凝胶体受力后具有粘滞流动的性质，是混凝土蠕变的主要原因。混凝土蠕变，除了随单位体积内水泥用量的增加而增大外，还与原料性质、养护条件和工作状态等有显著关系。因此，对于重要的水利工程，需要根据实际情况进行混凝土蠕变试验，了解材料蠕变的特点。

混凝土与其他材料的最大区别，在于它的力学性质（包括蠕变性质在内）与材料的龄期有关。当混凝土的龄期较小时，材料受力后，蠕变发展得很快，只有当它的龄期相当大时（例如一年以上），才可以近似地认为蠕变与龄期无关。因此，在建立混凝土的蠕变理论时，应该考虑材料龄期的影响。

在水利工程中，一般采用线性蠕变理论来估计混凝土蠕变对结构应力和变形的影响。通常将单位应力作用下的总应变δ(t，τ)表示成：

式中E(τ)为与加载龄期τ对应的瞬时d性模量；C (t，τ)为蠕变度，即龄期τ作用单位应力引起的时刻t的蠕变。

在中国水工混凝土结构的蠕变分析中，对瞬时d性模量和蠕变度常采取下述简单的表达式：

式中参数E0、β、α与C0、A、r等均由试验决定。

为了将常应力下混凝土的蠕变规律推广到变应力情况，主要有两种方法──叠加法和徐变速率法。由叠加法导出的蠕变规律是水工中常用的混凝土d性蠕变理论的基础。以徐变速率法导出的蠕变规律为基础的混凝土蠕变计算方法称为老化理论。

在大体积水工混凝土结构中，考虑蠕变将使因温度变化和材料干缩等因素引起的应力比按d性状态计算得到的应力显著减小；在钢筋混凝土结构中，混凝土蠕变将引起构件应力的重分布，混凝土中应力减小，钢筋中应力增大；而在预应力钢筋混凝土结构中，混凝土蠕变将引起预应力的衰减，发生预应力松驰现象。

参考书目

傅作新编：《工程徐变力学》，水利电力出版社，北京，1985。唐崇钊编著：《混凝土的徐变力学与试验技术》，水利电力出版社，北京，1982。