混凝土在硬化的过程中,由于水泥水化产物的体积小于反应物(水泥与水)的体积,结果导致混凝土在硬化时产生收缩,称之为化学收缩。混凝土的化学收缩是不可恢复的,收缩量随混凝土的硬化龄期的延长而逐渐增加,一般会在40d内逐渐趋向稳定。
混凝土因周围环境湿度的变化会产生干缩湿胀变形等现象。水泥石内吸附水和毛细孔水蒸发时,会引起凝胶体紧缩和毛细孔负压,从而促使混凝土产生收缩。当混凝土吸湿时,由于毛细孔负压减小或消失而产生膨胀。影响混凝土干湿变形的原因有很多种。
对大体积混凝土工程来说,在凝结硬化初期,由于水泥水化放出的水化热不易散发而聚集在内部,从而造成混凝土内外温差很大,有时可达40℃~50℃,从而导致混凝土表面开裂。
混凝土在正常使用条件下也会随温度的变化而产生热胀冷缩等变形现象。混凝土的热膨胀系数与混凝土的组成材料及用量有关,但影响不大。混凝土的热膨胀系数一般为(0.6~1.3)×10 -5 /℃。
(1)混凝土在短期荷载作用下的变形。混凝土是一种非均质材料属于弹塑性体。在外力的作用下,既能产生弹性变形,又能产生塑性变形,即混凝土的应力与应变的关系不是直线而是曲线。混凝土的塑性变形是内部微裂纹产生、增多、扩展与汇合等共同的结果。
(2)混凝土在长期荷载作用下的变形-徐变。混凝土在长期均匀荷载作用下,沿作用力方向,随时间而产生的塑性变形称之为混凝土的徐变。