徐变和收缩变形是混凝土在长期荷载或环境作用下产生的两种重要变形形式，它们对混凝土结构的性能、耐久性和安全性有显著影响。以下是具体解释：

一、徐变（Creep）

定义：
徐变是指混凝土在持续荷载（或应力）作用下，随时间增长而产生的不可逆的塑性变形。即使荷载大小不变，变形也会持续增加，但增加速率逐渐减缓，最终趋于稳定。

特点：

1. 时间依赖性：徐变变形在加载初期发展较快，后期逐渐减缓，但可能持续数年甚至数十年。

2. 应力水平影响：应力越高，徐变越大；当应力接近混凝土抗压强度时，徐变会急剧增加，可能导致破坏。

3. 与加载年龄相关：混凝土早期（如浇筑后7天内）加载时，徐变更大，因水泥水化未完成，结构更疏松。

影响因素：

• 内部因素：水泥品种（如高铝水泥徐变小）、水灰比（水灰比越大，徐变越大）、骨料性质（弹性模量高的骨料可抑制徐变）、混凝土龄期等。

• 外部因素：环境湿度（干燥环境加速徐变）、温度（高温加速徐变）、荷载持续时间等。

对结构的影响：

1. 挠度增大：在梁、板等结构中，徐变会导致长期挠度增加，影响使用功能（如楼面不平、桥梁下挠）。

2. 内力重分布：在超静定结构（如连续梁、框架）中，徐变会引起支座反力或弯矩重分布，可能改变结构受力状态。

3. 预应力损失：在预应力混凝土结构中，徐变会导致预应力钢筋的应力松弛，降低预压效果，需通过超张拉或二次张拉补偿。

典型案例：

• 某大跨度桥梁通车10年后，梁体下挠达设计值的2倍，需通过体外预应力加固。

• 高层建筑中，核心筒与外框架的徐变差异可能导致结构倾斜。

二、收缩变形（Shrinkage）

定义：
收缩变形是指混凝土在无荷载作用下，因内部水分变化或化学作用导致的体积缩小。收缩是可逆的（如吸水后可部分膨胀），但长期收缩通常不可逆。

类型：

1. 干燥收缩（Drying Shrinkage）：

• 混凝土暴露在空气中时，内部水分向表面迁移并蒸发，导致毛细孔失水收缩，是收缩的主要形式。

• 占混凝土总收缩的80%-90%，持续数月甚至数年。

2. 自收缩（Autogenous Shrinkage）：

• 水泥水化消耗内部水分，导致孔隙水减少，产生自干燥效应，引发收缩。

• 主要发生在高强混凝土或低水灰比混凝土中，与干燥收缩同时存在。

3. 碳化收缩（Carbonation Shrinkage）：

• 混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，体积减小导致收缩。

• 通常影响较小，但在潮湿环境中可能加剧。

影响因素：

• 水泥用量：水泥越多，收缩越大。

• 水灰比：水灰比越小，收缩越大（因毛细孔更细，失水后收缩更显著）。

• 骨料性质：弹性模量高的骨料（如花岗岩）可抑制收缩。

• 环境条件：湿度越低、温度越高、风速越大，收缩越大。

• 养护条件：养护不足会加速收缩。

对结构的影响：

1. 开裂风险：收缩受约束时（如钢筋约束、基础固定），会在混凝土内部产生拉应力，导致开裂（如楼面龟裂、墙体竖向裂缝）。

2. 耐久性降低：裂缝为有害物质（如氯离子、二氧化碳）提供渗透通道，加速钢筋锈蚀和混凝土碳化。

3. 预应力损失：在预应力混凝土中，收缩会导致混凝土与钢筋之间相对滑动，引发预应力损失。

典型案例：

• 某地下室墙板因养护不足，浇筑后1个月出现大量竖向裂缝，宽度达0.3mm。

• 某桥梁墩身因收缩与温度应力叠加，导致环向裂缝，需表面修补和碳纤维加固。

三、徐变与收缩变形的区别与联系

特性

徐变

收缩变形

联系：

• 徐变和收缩常同时发生，且相互影响。例如，收缩受约束时产生的拉应力可能加速徐变发展。

• 在预应力混凝土结构中，两者均会导致预应力损失，需综合计算。