大家知道，凝結后的混凝土主要由粗集料、細集料、水泥漿等組成，其中水泥漿主要包括水泥膠凝體、結晶水化產物及未完全水化的水泥等，除此之外，還有很多細微空隙和水分。
徐變(creep)、收縮(shrinkage)是混凝土體積不穩(wěn)定性的表現，這種現象不完全等同于塑性變形，一些學者試圖用黏彈性理論來解釋。從發(fā)生的原理上說，兩者有很大的區(qū)別，徐變是在持續(xù)應力作用下，水泥膠凝體因黏稠變形、水分的滲出或轉移、局部破裂及重結晶等產生緩慢變形；而收縮的產生則與應力無關，主要是由于干燥引起的吸附水蒸發(fā)轉移以及二氧化碳導致的混凝土碳化收縮等。
(1)徐變
在荷載作用下，混凝土材料除了發(fā)生瞬時彈性變形外，還會發(fā)生隨著時間持續(xù)而增長的變形，即通常所說的徐變變形。為揭示徐變變形的基本規(guī)律，一般常用棱柱體（或圓柱體）試塊進行試驗，在此期間，保持試塊截面上的平均應力不變。徐變在加載初期發(fā)展特別快，而后逐漸減慢，其延續(xù)時間可達數年，甚至更長。
徐變變形主要發(fā)生在水泥膠凝體之中，其微觀機理主要有：在應力作用下，水泥膠凝體的滑動或剪切所產生的水泥漿的黏稠變形。在應力作用下，由于吸附水的滲流或層間水轉移而導致的緊縮。水泥漿體在持續(xù)受壓后，膠凝粒子之間的吸附水和層間水就會緩慢排出而產生變形。當水被擠出后，膠凝微粒承受的應力增加，而作用于水的壓力相應減小，結果導致水的滲出速度減小，這也可解釋為何加荷初期混凝土的徐變速率較大，而后徐變速率隨時間不斷減小。由水泥膠凝體對骨架（由骨料和膠體結晶組成）彈性變形的約束作用所引起的滯后彈性變形。由于局部破裂（在應力作用下發(fā)生微裂及結晶破壞）以及重新結晶所產生的永久變形。
(2)收縮
混凝土的收縮，主要是混凝土體內水泥膠凝體中的水分蒸發(fā)而使本身體積縮小的一種物理化學現象，它不依賴于荷載，但受環(huán)境濕度影響明顯。在無約束情況下，收縮會產生隨時間而變化的變形，收縮應變初期發(fā)展較快，爾后逐漸減慢，其延續(xù)時間同樣可達數年，甚至更長，但在混凝土內不會產生應力；然而，當兩端被約束時，收縮無法使混凝土產生變形，但是會在混凝土內部產生收縮應力，此應力的數值也與時間相關。
目前對混凝土收縮機理的闡述，主要有以下三種。
①干燥收縮收縮(drying shrinkage)干燥收縮的原因是混凝土內部水分的消失。但是需要注意的是，干燥伊始所損失的自由水分并不會引起混凝土的收縮。干燥收縮主要是由于吸附水的損失，這是因為吸附水會產生一種斥力來平衡混凝土內膠凝質點間的分子引力，一旦失去吸附水，膠凝質點就會在分子引力下相互靠近，造成表觀上的混凝土收縮。
②自發(fā)收縮(spontaneous shrinkage)
自發(fā)收縮是在沒有水分轉移下的收縮，其原因是水泥水化物的體積小于參與水化反應的水泥和水的體積，因此這是一種由水泥的水化反應所產生的固有收縮。與干燥收縮相比，其值一般是微不足道的，而對于高強混凝土來講，由于其具有較高的水泥含量，因此，早期水泥水化所產生的自發(fā)收縮占總縮量的比重較大，應予以考慮。
③碳化收縮(carbonated shrinkage)
碳化收縮是混凝土中的水泥水化物與空氣中的C02發(fā)生化學反應的結果。例如水泥水化物中的Ca( OH)2碳化成CaC03，而Ca( OH)：結晶體的溶解以及CaC03的沉淀，會使混凝土的體積減小，即碳化收縮。
文章出自橋梁動靜載荷試驗m.zg99xy.com，轉載請注明。
