1.3　混凝土基本性质

1.3.1　新拌混凝土的性质

1.3.1.1　和易性

（1）和易性的概念。新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指拌和物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、黏聚性和保水性三项内容表示。流动性是指拌和物在自重或外力作用下产生流动的难易程度；黏聚性是指拌和物各组成材料之间不产生分层离析现象；保水性是指拌和物不产生严重的泌水现象。

通常情况下，混凝土拌和物的流动性越大，则保水性和黏聚性越差，反之亦然，相互之间存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的黏聚性和保水性。因此，不能简单地将流动性大的混凝土称之为和易性好，或者流动性减小说成和易性变差。良好的和易性既是施工的要求也是获得质量均匀密实混凝土的基本保证。

（2）和易性的测试和评定。混凝土拌和物和易性是一项极其复杂的综合指标，到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土和易性的测定方法，通常通过测定流动性，再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种，对普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和维勃稠度法。坍落度法适用于塑性和流动性混凝土拌和物，维勃稠度法适用于坍落度小于10mm的干硬性混凝土拌和物。

1）坍落度法。坍落度是一定形状的新拌混凝土拌和物在自重作用下的下沉量。

将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中，每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土则在自重作用下坍落，以坍落高度（单位mm）代表混凝土的流动性。坍落度越大，则流动性越好。

根据坍落度值大小将混凝土分为四类：

a.大流动性混凝土：坍落度不小于160mm。

b.流动性混凝土：坍落度100～150mm。

c.塑性混凝土：坍落度10～90mm。

d.干硬性混凝土：坍落度小于10mm。

2）维勃稠度法。维勃稠度法是在维勃稠度仪振动台上的坍落度筒内填充混凝土拌和物，然后提起坍落筒，同时对混凝土施加振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间，即维勃稠度，单位为秒（s），代表测定混凝土的流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。

3）坍落度的选择原则。一般情况下，坍落度可按表1.8选用。

实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择：

a.构件截面尺寸大小：截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。

b.钢筋疏密：钢筋较密，则坍落度选大些，反之亦然。

c.捣实方式：人工捣实，则坍落度选大些，机械振捣则选小些。

d.运输距离：从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，应考虑途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些，特别是商品混凝土。

e.气候条件：气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水分挥发加速，坍落度损失大，坍落度宜选大些，反之亦然。

（3）影响和易性的主要因素。

1）单位用水量。单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和黏聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50～100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。在进行混凝土配合比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）按表1.9选用，再通过试配调整，最终确定单位用水量。

2）浆骨比。浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比。在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土凝结硬化以后，主要赋予黏结强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动性越大。通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的黏聚性和保水性。浆骨比不宜太大，否则易产生流浆现象，使黏聚性下降。浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少黏结体，拌和物易发生崩塌现象。因此，合理的浆骨比是混凝土拌和物和易性的良好保证。

3）水灰比。水灰比即水用量与水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌和物流动性也随之增大，反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使黏聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌和物流动性、保水性和黏聚性的良好保证。

4）砂率。砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，用Sv表示，即：

砂率对和易性的影响：

a.对流动性的影响。一方面，在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表面积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降。

b.对黏聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的黏聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，黏聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，黏聚性反而下降。

c.合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下，使水泥浆用量达最小值。合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程可根据经验或根据JGJ 55—2011参照表1.10确定。

5）水泥品种及细度。水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和黏聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混凝土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，黏聚性也较差。同品种水泥越细，流动性越差，但黏聚性和保水性越好。

6）骨料的品种和粗细程度。卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但黏聚性和保水性则相对较差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越大，但黏聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。

7）外加剂。改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混凝土在不增加用水量的条件下增加流动性，并具有良好的黏聚性和保水性。

8）时间、气候条件。随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加速流动性的损失。

（4）混凝土和易性的调整和改善措施。

1）当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增加水泥浆用量。但水泥浆用量过多，则混凝土成本提高，且将增大混凝土的收缩和水化热等。混凝土的黏聚性和保水性也可能下降。

2）当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下，增加砂石用量。实际上相当于减少水泥浆数量。

3）改善骨料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善黏聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，实际操作难度往往较大。

4）掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的最有效措施。

5）尽可能选用最优砂率。当黏聚性不足时可适当增大砂率。

1.3.1.2　凝结时间

混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于骨料的掺入，水灰比的变动及外加剂的应用，又存在一定的差异。水灰比增大，凝结时间延长；早强剂、速凝剂使凝结时间缩短；缓凝剂则使凝结时间大大延长。

初凝时间指混凝土加水拌和至水泥浆开始失去塑性所需的时间。终凝时间指混凝土加水至产生强度所经历的时间。水泥凝结时间在施工中有重要意义，初凝时间希望适当长，以便于施工操作；终凝与初凝的时间差则越短越好。硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min（4.5h）；普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于600min（10h）。水泥初凝时间不合要求，该水泥为废品；若终凝时间不合要求，则视为不合格品。

混凝土凝结时间的测定通常采用贯入阻力法。影响混凝土实际凝结时间的因素主要有水灰比、水泥品种、水泥细度、外加剂、掺合料和气候条件等。

1.3.2　硬化混凝土的性质

1.3.2.1　强度

强度是硬化混凝土最重要的性质，混凝土的其他性能与强度均有密切关系，混凝土的强度也是配合比设计、施工控制和质量检验评定的主要技术指标。混凝土的强度主要有抗压强度、抗折强度、抗拉强度和抗剪强度等。其中抗压强度值最大，也是最主要的强度指标。

（1）混凝土的立方体抗压强度和强度等级。根据我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2002）规定，立方体抗压强度试件的标准尺寸为150mm× 150mm×150mm，标准养护条件为温度（20±3）℃，相对湿度90%以上，标准龄期为28d，用标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度标准值，以fcu，k表示，单位MPa。

根据《混凝土质量控制标准》（GB　50164—2011）的规定，强度等级采用符号C和相应的标准值表示，普通混凝土划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共12个强度等级。混凝土强度等级的划分主要是为了方便设计、施工验收等。强度等级的选择主要根据建筑物的重要性、结构部位和荷载情况确定。

（2）抗拉强度。混凝土的抗拉强度很小，只有抗压强度的1/20～1/10。为此，在钢筋混凝土结构设计中，一般不考虑承受拉力，而是通过配置钢筋，由钢筋来承担结构的拉力。但抗拉强度对混凝土的抗裂性具有重要作用，它是结构设计中裂缝宽度和裂缝间距计算控制的主要指标，也是抵抗由于收缩和温度变形而导致开裂的主要指标。

（3）影响混凝土强度的主要因素。影响混凝土强度的因素很多，从内因来说主要有水泥强度、水灰比和骨料质量；从外因来说，则主要有施工条件、养护温度、湿度、龄期、试验条件和外加剂等。分析影响混凝土强度各因素的目的，在于可根据工程实际情况，采取相应技术措施，提高混凝土的强度。

1）水泥强度和水灰比。混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的黏结强度。水泥强度越高，则水泥石自身强度及与骨料的黏结强度就越高，混凝土强度也越高，试验证明，混凝土与水泥强度成正比关系。

一方面，水泥完全水化的理论需水量约为水泥重的23%左右，但实际拌制混凝土时，为获得良好的和易性，水灰比大约在0.40～0.65，多余水分蒸发后，在混凝土内部留下孔隙，且水灰比越大，留下的孔隙越大，使有效承压面积减少，混凝土强度也就越小。另一方面，多余水分在混凝土内的迁移过程中遇到粗骨料时，由于受到粗骨料的阻碍，水分往往在其底部积聚，形成水泡，极大地削弱砂浆与骨料的黏结强度，使混凝土强度下降。因此，在水泥强度和其他条件相同的情况下，水灰比越小，混凝土强度越高，水灰比越大，混凝土强度越低。但水灰比太小，混凝土过于干稠，使得不能保证振捣均匀密实，强度反而降低。

水泥的实际强度根据水泥胶砂强度试验方法测定。在进行混凝土配合比设计和实际施工中，需要事先确定水泥强度。当无条件时，可根据我国水泥生产标准及各地区实际情况，水泥实际强度以水泥强度等级乘以富余系数确定。

2）骨料的品质。骨料中的有害物质含量高，则混凝土强度低，骨料自身强度不足，也可能降低混凝土强度。在配制高强混凝土时尤为突出。

骨料的颗粒形状和表面粗糙度对强度影响较为显著，如碎石表面较粗糙，多棱角，与水泥砂浆的机械啮合力（即黏结强度）提高，混凝土强度较高。相反，卵石表面光洁，强度也较低，这一点在混凝土强度公式中的骨料系数已有所反映。但若保持流动性相等，水泥用量相等时，由于卵石混凝土可比碎石混凝土适当少用部分水，即水灰比略小，此时，两者强度相差不大。砂的作用效果与粗骨料类似。

3）施工条件。施工条件主要指搅拌和振捣成型。一般来说机械搅拌比人工搅拌均匀，因此强度也相对较高；搅拌时间越长，混凝土强度越高，但考虑到能耗、施工进度等，一般要求控制在2～3min；投料方式对强度也有一定影响，如先投入粗骨料、水泥和适量水搅拌一定时间，再加入砂和其余水，能比一次全部投料搅拌提高强度10%左右。

4）养护条件。混凝土强度是一个渐进发展的过程，其发展的程度和速度取决于水泥的水化状况，而温度和湿度是影响水泥水化速度和程度的重要因素。因此，混凝土浇捣成型后，必须在一定时间内保持适当的温度和足够的湿度，以使水泥充分水化。

a.养护环境温度。当养护环境温度较高时，水泥水化速度加快，混凝土强度发展也快，早期强度高；反之亦然。但是，当养护温度超过40℃时，虽然能提高混凝土的早期强度，但28d以后的强度通常比20℃标准养护的低。若温度在冰点以下，不但水泥水化停止，而且有可能因冰冻导致混凝土结构疏松，强度严重降低，尤其是早期混凝土应特别加强防冻措施。

b.湿度。湿度通常指的是空气相对湿度。一方面，相对湿度低，空气干燥，混凝土中的水分挥发加快，致使混凝土缺水而停止水化，混凝土强度发展受阻。另一方面，混凝土在强度较低时失水过快，极易引起干缩，影响混凝土耐久性。因此，应特别加强混凝土早期的浇水养护，确保混凝土内部有足够的水分使水泥充分水化。

5）龄期。龄期是指混凝土在正常养护下所经历的时间。随养护龄期增长，水泥水化程度提高，凝胶体增多，自由水和孔隙率减少，密实度提高，混凝土强度也随之提高。最初的7d内强度增长较快，而后增幅减少，28d以后，强度增长更趋缓慢，但如果养护条件得当，则在数十年内仍将有所增长。

6）外加剂。在混凝土中掺入减水剂，可在保证相同流动性的前提下，减少用水量，降低水灰比，从而提高混凝土的强度。掺入早强剂，则可有效加速水泥水化速度，提高混凝土早期强度，但对28d强度不一定有利，后期强度还有可能下降。

1.3.2.2　混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指在外部和内部不利因素的长期作用下，保持其原有设计性能和使用功能的性质。耐久性是混凝土结构经久耐用的重要指标。影响混凝土耐久性的外部因素指的是酸、碱、盐的腐蚀作用，冰冻破坏作用，水压渗透作用，碳化作用，干湿循环引起的风化作用，荷载应力作用和振动冲击作用等。内部因素主要指的是碱骨料反应和自身体积变化。通常用混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碳化性能、抗冲耐磨性与碱骨料反应综合评价混凝土的耐久性。

《混凝土结构设计规范》（GB　50010—2010）对混凝土结构耐久性作了明确界定，共分为五大环境类别，见表1.11。其中一类、二类和三类环境中，设计使用年限为50年的结构混凝土应符合表1.12的规定。

（1）混凝土的抗渗性。混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力液体（水、油、溶液等）渗透作用的能力。抗渗性是决定混凝土耐久性最主要的技术指标。因为混凝土抗渗性好，即混凝土密实性高，外界腐蚀介质不易侵入混凝土内部，从而抗腐蚀性能好。同样，水不易进入混凝土内部，冰冻破坏作用和风化作用就小。因此混凝土的抗渗性可以认为是混凝土耐久性指标的综合体现。

混凝土的抗渗性能用抗渗标号表示。抗渗标号是根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082—2009）的规定，通过试验确定，分为P4、P6、P8、P10和P12共5个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa和1.2MPa的水压力而不渗漏。

（2）混凝土的抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在吸水饱和状态下、能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。

混凝土冻融破坏的机理，主要是内部毛细孔中的水结冰时产生9%左右的体积膨胀，在混凝土内部产生膨胀应力，当这种膨胀应力超过混凝土局部的抗拉强度时，就可能产生微细裂缝，在反复冻融作用下，混凝土内部的微细裂缝逐渐增多和扩大，最终导致混凝土强度下降，或混凝土表面（特别是棱角处）产生酥松剥落，直至完全破坏。

混凝土抗冻性以抗冻等级表示。抗冻标号的测定根据GB/T 50082—2009的规定进行。将吸水饱和的混凝土试件在－15℃条件下冰冻4h，再在20℃水中融化4h作为一个循环，以抗压强度下降不超过25%，质量损失不超过5%时，混凝土所能承受的最大冻融循环次数来表示。混凝土的抗冻标号分为D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250和D300共9个标号，其中的数字表示混凝土能经受的最大冻融循环次数。如D200，即表示该混凝土能承受200次冻融循环，且强度损失小于25%，质量损失小于5%。

（3）混凝土的抗碳化性能。

1）混凝土碳化机理。混凝土碳化是指混凝土内水化产物Ca（OH）2与空气中的CO2在一定湿度条件下发生化学反应，产生CaCO3和水的过程。反应式如下：

Ca（OH）2＋CO2＋H2O＝C2CO3＋2H2O　（1.2）

碳化使混凝土的碱度下降，故也称混凝土中性化。碳化过程是由表及里逐步向混凝土内部发展的，碳化深度大致与碳化时间的平方根成正比。

2）碳化对混凝土性能的影响。碳化作用对混凝土的负面影响主要有两方面。一是碳化作用使混凝土的收缩增大，导致混凝土表面产生拉应力，从而降低混凝土的抗拉强度和抗折强度，严重时直接导致混凝土开裂。由于开裂降低了混凝土的抗渗性能，使得腐蚀介质更易进入混凝土内部，加速碳化作用，降低耐久性。二是碳化作用使混凝土的碱度降低，失去混凝土强碱环境对钢筋的保护作用，导致钢筋锈蚀膨胀，严重时，使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂，直至剥落，进一步加速碳化和腐蚀，严重影响钢筋混凝土结构的力学性能和耐久性能。

（4）混凝土的碱－骨料反应。碱－骨料反应是指混凝土内水泥中所含的碱（K2O和Na2O），与骨料中的活性物质（SiO2）发生化学反应，在骨料表面形成碱－硅酸凝胶，吸水后将产生3倍以上的体积膨胀，从而导致混凝土膨胀开裂而破坏。碱骨料反应引起的破坏，一般要经过若干年后才会发现，而一旦发生则很难修复，因此，对水泥中碱含量大于0.6%，骨料中含有活性物质且在潮湿环境或水中使用的混凝土工程，必须加以重视。

（5）混凝土的抗冲耐磨性。混凝土的抗冲耐磨性是指混凝土抵抗高速含泥沙水流冲刷破坏的能力。水流冲刷、冲击和气蚀造成的破坏现象，在大坝溢流面、溢洪道、水工隧洞及高压引水道等部位经常产生。提高混凝土的抗冲耐磨性的措施，除改进混凝土本身的设计和施工质量外，设计工程结构合理的过水曲线至关重要。此外，还可在混凝土表面采用表面镶嵌花岗岩石板、抹环氧砂浆或使用浸渍混凝土等防护措施。

（6）提高混凝土耐久性的措施。虽然混凝土工程因所处环境和使用条件不同，要求有不同的耐久性，但就影响混凝土耐久性的因素来说，良好的混凝土密实度是关键，因此提高混凝土的耐久性可以从以下几方面进行：

1）控制混凝土最大水灰比和最小水泥用量。

2）合理选择水泥品种。

3）选用良好的骨料质量和级配。

4）加强施工质量控制。

5）采用适宜的外加剂及掺合料，如掺入粉煤灰、矿粉、硅灰或沸石粉等活性混合材料，掺硅灰或超细矿渣粉也是提高混凝土强度的有效措施。

1.3.2.3　混凝土的变形

混凝土在凝结硬化过程和凝结硬化以后，均将产生一定量的体积变形。主要包括非外力作用下的变形，如化学收缩变形、干缩湿胀变形、自收缩变形及温度变形等；外力作用下的变形有弹塑性变形和徐变变形等。

（1）非外力作用下的变形。

1）化学收缩变形。由于水泥水化产物的体积小于反应前水泥和水的总体积，从而使混凝土出现体积收缩。这种由水泥水化和凝结硬化而产生的自身体积减缩，称为化学收缩。其收缩值随混凝土龄期的增加而增大，大致与时间的对数成正比，亦即早期收缩大，后期收缩小。收缩量与水泥用量和水泥品种有关。水泥用量越大，化学收缩值越大。这一点在富水泥浆混凝土和高强混凝土中尤应引起重视。化学收缩是不可逆变形。

2）干缩湿胀变形。因混凝土内部水分蒸发引起的体积变形，称为干燥收缩。混凝土吸湿或吸水引起的膨胀，称为湿胀。在混凝土凝结硬化初期，如空气过于干燥或风速大、蒸发快，可导致混凝土塑性收缩裂缝。在混凝土凝结硬化以后，当收缩值过大，收缩应力超过混凝土极限抗拉强度时，可导致混凝土干缩裂缝。因此，混凝土的干燥收缩在实际工程中必须十分重视。

3）自收缩变形。混凝土的自收缩问题早在20世纪40年代被提出，由于自收缩在普通混凝土中占总收缩的比例较小，在过去的60多年中几乎被忽略不计。但随着低水胶比高强高性能混凝土的应用，混凝土的自收缩问题重新得以关注。自收缩和干缩产生机理在实质上可以认为是一致的，常温条件下主要由毛细孔失水，形成水凹液面而产生收缩应力。所不同的只是自收缩是因水泥水化导致混凝土内部缺水，外部水分未能及时补充而产生，这在低水胶比高强高性能混凝土中是极其普遍的。干缩则是混凝土内部水分向外部挥发而产生。研究结果表明，当混凝土的水胶比低于0.3时，自收缩值高达200×10－6～400×10－6m/m。此外，胶凝材料的用量增加和硅灰、磨细矿粉的使用都将增加混凝土的自收缩值。

4）温度变形。混凝土的温度膨胀系数大约为10×10－6m/（m·℃），即温度每升高或降低1℃，长1m的混凝土将产生0.01mm的膨胀或收缩变形。混凝土的温度变形对大体积混凝土、纵长结构混凝土及大面积混凝土工程等极为不利，极易产生温度裂缝。如纵长100m的混凝土，温度升高或降低30℃（冬夏季温差），则将产生30mm的膨胀或收缩，在完全约束条件下，混凝土内部将产生7.5MPa左右拉应力，足以导致混凝土开裂。故纵长结构或大面积混凝土均要设置伸缩缝、配制温度钢筋或掺入膨胀剂，防止混凝土开裂。

（2）外力作用下的变形。

1）短期荷载作用下的变形——弹塑性变形。混凝土在外力作下的变形包括弹性变形和塑性变形两部分。塑性变形主要由水泥凝胶体的塑性流动和各组成间的滑移产生，所以混凝土是一种弹塑性材料，在短期荷载作用下，其应力－应变关系为一条曲线，如图1.1所示，图中fcp为极限应力，ε为总变形，ε弹为弹性变形，ε塑为塑性变形。

2）长期荷载作用下的变形——徐变变形。混凝土在一定的应力水平（如50%～70%的极限强度）下，保持荷载不变，随着时间的延续而增加的变形称为徐变变形，简称徐变。徐变产生的原因主要是凝胶体的黏性流动和滑移。加荷早期的徐变增加较快，后期减缓。混凝土的徐变一般可达300×10－6～1500×10－6m/m。混凝土的徐变在不同结构物中有不同的作用。对普通钢筋混凝土构件，能消除混凝土内部温度应力和收缩应力，减弱混凝土的开裂现象。对预应力混凝土结构，混凝土的徐变使预应力损失大大增加，这是极其不利的。因此预应力结构一般采用较高的混凝土强度等级以减小徐变及预应力损失。