載入齡期對機制砂自密實混凝土徐變效能影響

摘 要：

【目的】機制砂代替天然砂配制自密實混凝土已成為工程建設的發展趨勢，徐變是混凝土的固有特性，為研究載入齡期對機制砂自密實混凝土徐變效能的影響，【方法】對7 d、14 d、28 d三種不同載入齡期的混凝土試件進行了壓縮徐變試驗，探究了徐變隨載入齡期的發展規律，並透過LINK3D非線性軟體對不同載入齡期和石粉含量的混凝土徐變進行數值模擬，分析了載入齡期和石粉含量對機制砂自密實混凝土徐變的影響。【結果】結果表明：載入齡期增大會減小機制砂自密實混凝土的徐變，持荷250 d時，14 d、28 d載入齡期的徐變系數是7 d齡期的82.5%、71.5%;LINK3D可以較好地模擬混凝土的徐變試驗，當石粉含量為5%時，填充效應的正作用使徐變變形減小，石粉含量大於10%時，隨石粉含量增加徐變增大；模擬得到的不同載入齡期的單位徐變比在普通混凝土的範圍內。【結論】機制砂中石粉含量宜在10%以內；當徐變對結構效能影響較大時，可增大養護齡期。

關鍵詞：

載入齡期;機制砂自密實混凝土;徐變;試驗研究;數值模擬;

作者簡介：

何世欽(1969—),女，副教授，博士，主要從事高效能混凝土材料及混凝土結構耐久性研究。

基金：

河北省重點研發計劃計畫(19217617D);

國家自然科學基金資助計畫(51878006);

參照：

何世欽, 趙盈, 王輝, 等. 載入齡期對機制砂自密實混凝土徐變效能影響[J]. 水利水電技術(中英文), 2023, 54(9): 210- 219.

HE Shiqin, ZHAO Ying, WANG Hui, et al. Influence of loading age on the creep properties of manufacture sand self-compacting concrete [J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2023, 54(9): 210- 219

0 引 言

水工混凝土是工程結構建設的基礎，而高效能混凝土已在許多水電工程中成功套用,骨料是混凝土的主要組成材料，其中細骨料包括天然砂和人工砂。中國大中型水電工程多地處偏遠的深山峽谷中，由於河流坡降較大，水流流速較快，河床難以沈積形成天然砂，工程中只能就地開采巖石，繼而采用機械軋制破碎的方式制造砂石骨料，再經篩分後形成粒徑小於4.75 mm的細骨料稱為機制砂或人工砂。因此機制砂作為天然砂的補充和替代品目前已在水工結構建設中普遍套用，不僅可以很好地避免砂石資源緊缺的狀況，也可以緩解開采砂石而帶來的自然環境破壞。

中國早在20世紀60年代就開始了機制砂混凝土的套用研究，在水利水電工程中成功套用機制砂的案例很多,如三峽大壩二期、三期工程中全部采用花崗巖機制砂作為細骨料；龍灘水電站的混凝土采用石灰巖機制砂細骨料；烏江構皮灘水電站采用灰巖生產的機制砂。這些工程中混凝土種類非常豐富，包括大壩碾壓機制砂混凝土，常態機制砂混凝土及泵送機制砂混凝土等，混凝土的強度等級也從低等級到C50以上，而機制砂自密實混凝土的套用較少。

徐變是混凝土在持續受力狀態下產生的延遲變形,徐變效能顯著影響混凝土的抗裂效能以及長期體積穩定性,且混凝土的收縮徐變具有時變性和隨機性,其在應力作用下的應變很小但微觀結構變化不容忽視。對水工混凝土來說，其壓縮徐變是影響水利工程結構耐久性的關鍵因素。隨著機制砂混凝土的廣泛套用，目前研究主要側重於新建結構中機制砂混凝土的短期效能,而實際上，在整個生命周期內，混凝土結構的損傷、斷裂和破壞是在荷載作用下不斷積累演化的過程，涉及很長的時間尺度範圍,因此機制砂自密實混凝土徐變效能及長期工作效能仍有待進一步研究。

自密實混凝土粉體用量較多,配合比組成與普通混凝土不同，徐變效能也有較大不同；機制砂表面粗糙，顆粒形狀不規則，且含有大量的石粉,相關研究表明，適量的石粉會提高混凝土的早期強度以及填充水泥漿體的空隙，提高漿體的密實度,采用機制砂配制自密實混凝土將會對徐變產生較大的影響。目前，關於機制砂自密實混凝土徐變效能的試驗研究少有報道，主要是針對自密實混凝土和機制砂混凝土的收縮徐變效能進行研究，大多集中於標準養護28 d的混凝土徐變試驗研究；載入齡期作為影響水泥石水化與徐變的主要外部因素之一，考慮其對徐變影響的研究較少。KAEWMANEE K透過對齡期為4 h、9h、14 h、19 h和24 h的自密實混凝土進行徐變試驗，認為載入齡期越大，砂漿強度越大，混凝土徐變越小；閻培渝等對高強自密實混凝土進行徐變和收縮特性研究，認為載入齡期的延長可降低混凝土的徐變度；羅素蓉等研究表明自密實混凝土拉伸徐變都略小於壓縮徐變，且拉壓徐變比隨著載入齡期的增加而略微減小；晁鵬飛等發現隨著混凝土養護齡期的增大，自密實混凝土的幹燥徐變和基本徐變都明顯減小；鄭怡等發現石灰巖質機制砂混凝土的徐變要遠大於普通砂混凝土，且隨著載入齡期的增大，各混凝土的徐變均明顯變小。采用數值方法開展混凝土徐變分析成為一種有效途徑，目前通用有限元軟體大多采用基於Kelvin鏈和Maxwell鏈率型模型進行的混凝土結構徐變效應計算，如ABAQUS、MARC、SAP2000和DIANA等。楊超等基於Kelvin鏈模型推出徐變方程式，建立復雜應力狀態下應力應變增量彈性本構關系後，構建有限元分析模型對ANSYS軟體進行二次開發；郭航忠等對MARC有限元軟體進行二次開發，引入混凝土徐變的指數函式模型和彈性徐變方程式的隱式解法，實作了徐變問題的有限元求解；GOMEZ-FARIAS A等將復雜有限元法(ZFEM)引入到徐變結構系統進行靈敏度分析，將冪律徐變本構公式編入到ABAQUS軟體的UEL子程式中運算，透過數值算例驗證了該方法的有效性；儲森森等基於Creep準則，采用調整齡期與使用ANSYS分析軟體的FEM相結合的方法有效模擬混凝土的徐變效應。以上的分析方法基本是將徐變效應計算方法引入有限元法中，不能模擬混凝土微觀結構和水化反應過程，對機制砂中石粉含量的影響無法考慮，如MIDAS軟體計算徐變考慮混凝土材料時，僅考慮了水泥型別和粉煤灰摻量。LINK3D有限元軟體是基於混凝土內部多尺度微觀孔結構特征對混凝土的水化過程進行模擬，能夠模擬多組分材料的混凝土微觀結構變化，透過在DuCOM中將石粉設定為非水泥基粉體，考慮了其摻量、表觀密度等參數，分析過程中認為石粉作為添加的惰性粉末會影響水泥的水化過程和強度，可以模擬機制砂混凝土的徐變發展過程。

本文以雲南紅河州地區機制砂配制自密實混凝土，對齡期為7 d、14 d和28 d的機制砂自密實混凝土進行壓縮徐變試驗，研究不同載入齡期和石粉含量的混凝土徐變變形發展規律。建立LINK3D非線性徐變有限元模型，透過材料-結構耦合分析框架對徐變試驗進行模擬，分析了石粉含量和載入齡期對機制砂自密實混凝土徐變的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 原材料

金隅P·O 42.5普通矽酸鹽水泥，表觀密度為3.09 g/cm3;雲南紅河州地區出產的機制砂，表觀密度為2.83 g/cm3,含水量為1.12%,含石粉率為12.2%,石粉密度為2.5 g/cm3,MB值為1.2;碎石，表觀密度為2.67 g/cm3,堆積密度為1.43 g/cm3,按小石子(粒徑5～10 mm)和大石子(粒徑10～20 mm)品質比為m(大石)∶m(小石)= 6∶4摻勻後使用；聚羧酸減水劑，減水劑和保塑劑母液按1∶1的品質比配制；自來水拌合。

1.2 C60機制砂自密實混凝土配合比

按照【自密實混凝土技術手冊】的配合比設計方法設計了C60機制砂自密實混凝土，確定品質比為水泥∶機制砂∶石子∶水∶外加劑=483.16∶899.05∶891.2∶179.73∶3.865(kg/m3)。新拌機制砂自密實混凝土的坍落擴充套件度SF=630 mm、V漏鬥透過時間VF=18 s。

1.3 試件制作與徐變收縮試驗

共澆築9個150 mm×150 mm×550 mm棱柱體試件，載入齡期為7 d、14 d、28 d的試件各3個，其中2個用於受壓徐變試驗，1個用於同期對比收縮試驗。此外，制作了混凝土立方體試件和棱柱體試件用於測試其抗壓力度和彈性模量。采用彈簧式壓縮徐變儀(CABY-XB50)對設計齡期的相應試件進行載入。試驗時將兩塊混凝土棱柱體試件疊合載入，安放時使試件、加荷裝置、荷載傳感器和徐變儀的軸線重合。試件就位後，利用夾具在試件兩個側面對稱均勻地安裝千分表，測量標距為290 mm, 記錄混凝土應變數據。正式載入前進行2～3次預載入，直到兩側千分表讀數增長均勻。正式載入的加荷應力取0.3fc,fc為當前齡期棱柱體軸心抗壓力度。在受壓徐變試驗的同時，進行相同實驗室環境下的幹燥收縮試驗，變形測試方式與徐變試驗相同。確定徐變和收縮試驗的測試周期，前60 d為1天讀數1次，之後讀數時間間隔適當增加，試驗期間記錄實驗室溫濕度，徐變與收縮試驗裝置如 圖1 所示。

圖1 收縮和徐變試驗

2 試驗結果與分析

2.1 基本力學效能

力學效能試驗參照【普通混凝土力學效能試驗方法標準】(GB/T 50081—2019),各試件抗壓力度和靜彈性模量試驗結果如 表1 所列。

如表1所列，C60機制砂自密實混凝土28 d立方體抗壓力度平均值可達到64.5 MPa, 7 d、14 d強度可達到28 d強度的71.6%、91.9%,對比已有 文獻[30,31] ,普通混凝土和自密實混凝土7 d、14 d立方體抗壓力度可達到28 d強度的85.3%、95.0%和88%、96.4%,表明機制砂中的石粉可以減緩混凝土內部水化反應，使得其早期強度發展較慢；C60機制砂自密實混凝土軸心抗壓力度增長變化趨勢與立方體抗壓力度相似，7 d、14 d、28 d的軸心抗壓力度與立方體抗壓力度比值分別為0.77、0.82、0.79;彈性模量隨著載入齡期的增大而增大。

[30] 王夢夢.C40早齡期混凝土力學效能試驗研究[D].北京：北京交通大學，2014.WANG Mengmeng.Experimental study on mechanical behavior of C40 concrete at early age[D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2014.

[31]劉清，韓風霞，於廣明，等.再生粗骨料自密實混凝土基本力學效能[J].建築材料學報，2020,23(5):1053-1060.LIU Qing,HAN Fengxia,YU Guangming,et al.Basic mchanical properies of recycled coarse aggregate self-compacting concrete[J].Journal of building materials,2020,23(5):1053-1060.

2.2 不同載入齡期的收縮變形

載入齡期為7 d、14 d、28 d的機制砂自密實混凝土收縮試件的實測收縮值如 圖2 所示。

圖2 不同載入齡期混凝土試件的收縮應變

如圖2所示，在前期，三種不同載入齡期的機制砂自密實混凝土收縮變形速率較快，收縮應變曲線均呈明顯的上升趨勢，且養護齡期越大，收縮變形速率越小，其中14 d齡期試件在持荷齡期90 d時，由於千分表故障使讀數偏小，導致收縮應變偏小。將試件從養護弓境中取出後放置在實驗室環境中，混凝土因散失水分導致體積收縮，即飽和水的水泥漿體置於低飽和濕度的環境下，不能保持其尺寸穩定性，主要由於水化矽酸鈣(C-S-H)物理吸附水的損失導致了收縮應變。對於從載入齡期7 d開始的收縮測試，經過7 d的水泥水化反應後，混凝土內部環境濕度仍較大，因此機制砂自密實混凝土幹燥收縮發展過程較快；載入齡期14 d開始測試時，混凝土水泥水化過程仍在繼續，幹燥收縮程度仍較大，使收縮應變速率增長較快；當從載入齡期28 d開始測試時，由於混凝土的幹燥收縮已基本完成，收縮變形速率與收縮值較載入齡期為7 d和14 d混凝土的收縮變形速率與收縮值明顯減小。載入齡期分別為7 d、14 d、28 d的機制砂自密實混凝土試件的收縮變形自開始測量8個月後，收縮應變分別達658.3×10-6、561.6×10-6、239.4×10-6左右。

因此，機制砂自密實混凝土載入齡期越短，混凝土的早期收縮變形速率越大，收縮總值越大。隨著載入齡期的增大，混凝土的收縮值明顯降低，且載入齡期為28 d的混凝土試件收縮應變值大約為載入齡期為7 d的收縮應變值的36.3%。

2.3 不同載入齡期的徐變變形

徐變應變是指混凝土加荷後的總變形值減去相同環境中的收縮變形值。徐變系數是指混凝土的徐變和起始應變的比值，用ϕ(t,t0)表示，計算公式為

式中，ϕ(t,t0)為徐變系數；εc(t,t0)為混凝土自t0時刻載入至t時刻所發生應變變形；εc(t0)為混凝土t0時刻所發生初始應變變形。

不同載入齡期的機制砂自密實混凝土試件徐變應變和徐變系數如 圖3 (a)、圖3(b)所示，機制砂自密實混凝土的徐變與普通混凝土的徐變有著相似的發展規律，即混凝土徐變變形隨載入齡期的增大而減小。載入齡期對機制砂自密實混凝土徐變影響較大，前期徐變變形速率均較快，隨著持荷時間的增大，徐變變形速率逐漸降低。載入齡期為7 d和14 d的機制砂自密實混凝土試件在載入後1～10 d變形發展迅速，之後變形速度減緩，逐漸進入平緩發展階段；載入齡期為28 d的混凝土試件在載入後前3 d徐變變形增長速度較快，之後徐變變形增長速度略微降低，徐變增長亦趨於平緩發展階段。如圖3(b)所示，若以載入齡期7 d的機制砂自密實混凝土的徐變系數為基準值1,當載入齡期為14 d和28 d時，持荷7 d時的徐變系數分別下降32.65%和67.35%;持荷30 d時的徐變系數分別下降35.00%和51.67%;持荷60 d時的徐變系數分別下降25.61%和41.46%;持荷90 d時的徐變系數分別下降18.75%和35.42%;持荷250 d時的徐變系數分別下降17.54%和28.52%。由此可見，隨著載入齡期的增大，機制砂自密實混凝土的徐變系數減小；隨著持荷齡期的增大，機制砂自密實混凝土的徐變系數下降振幅減小。這主要由於機制砂自密實混凝土的養護時間越長，混凝土內部膠凝材料水化越充分，內部結構發育更完善，孔隙所占比率減小，機制砂自密實混凝土的強度和彈性模量顯著提高，抵抗徐變變形的能力也明顯提高。

圖3 不同載入齡期混凝土試件的徐變變形

有研究認為，10%石粉替代水泥對水泥的早期水化具有輕微促進作用，這主要源於石粉的晶核作用和稀釋效應。當水化水泥漿體受到持續應力的作用，根據施加應力大小和持續時間長短，C-S-H將失去大量物理吸附水，漿體表現出徐變變形，則持續壓力下物理吸附水的損失是徐變變形最重要的原因；除水分遷移外，界面過渡區對徐變有促進作用，當混凝土受到持續應力作用並處於幹燥條件下，幹縮引起的界面過渡區的附加微裂縫開裂總會使混凝土徐變應變增大。

3 徐變數值分析

3.1 分析模型

采用鋼筋混凝土非線性分析工具LINK3D,將DuCOM與COM3串聯搭建材料-結構耦合分析框架，來實作機制砂自密實混凝土的收縮與徐變分析(見 圖4、表2 )。首先根據棱柱體試件的對稱性，建立與徐變試驗試件尺寸、材料效能等同條件的1/2三維有限元模型，試件尺寸為X=150 mm, Y=75 mm, Z=550 mm, 座標軸及數值分析模型如圖4所示。約束棱柱體試件模型底部X方向和Z方向的位移，由於建立的模型為混凝土棱柱體試件的一半，故約束Y方向所有節點的位移。記錄實驗室溫濕度變化，設定相應的環境工況，在邊界面添加物質傳輸界面(TRANS),使模型可在TRANS界面與外界進行溫濕度的交換。DuCOM數值模擬體系是透過水泥水化計算、微觀結構發展、孔隙壓力計算、氯離子遷移與平衡、二氧化碳運輸和離子平衡等不同尺度上的控制方程式來分析預測混凝土的效能，如 圖5 所示。透過DuCOM計算得到材料的強度和剛度，傳給混凝土結構非線性有限元分析軟體COM3。在COM3中進行混凝土結構力學效能計算時，試件的Z方向施加軸向荷載，即對載入齡期分別為7 d、14 d、28 d的試件施加240 kN(面力10.67 MPa)、328 kN(面力14.58 MPa)和345 kN(面力15.33 MPa)的荷載。COM3透過讀取DuCOM中計算得出的材料強度等參數，以及反饋的材料資訊計算載入狀態下試件的變形情況，結合結構所承受的荷載條件進行結構計算，再將其傳給DuCOM,如此重復，直至得到結構的變形和剛度。

圖4 DuCOM-COM3設定

圖5 DuCOM結構分析平台

3.2 收縮試驗數值分析

混凝土收縮模擬計算結果與試驗結果對比如 圖6 所示，模擬值前期速率與試驗值相同，且模擬值前期接近實測值，而後期模擬值小於實測值，早期發展較快，中期放緩，發展速率均在持荷200 d左右進入穩定期，隨著持荷齡期不斷增大，水泥水化反應逐漸減緩，混凝土逐漸發育成熟，收縮速率自然逐漸穩定，且養護齡期越大，收縮應變越小，持荷250 d時，7 d、14 d、28 d齡期試件的模擬收縮應變分別為643.0×10-6、533.2×10-6、234.1×10-6,與實測結果分別相差2.3%、5.1%、2.2%。因實測環境中一天內早晚的溫濕度相差較大，而在模擬時未能完全反映溫濕度變化的影響，導致實測值略大於模擬值。

圖6 收縮應變數值分析對比

3.3 徐變試驗數值分析

7 d、14 d、28 d載入齡期的混凝土試件徐變試驗結果與模擬結果對比如 圖7 所示，各組發展曲線趨勢相似，早齡期模擬值小於試驗值，而後期始終大於試驗值。持荷7 d時，載入齡期7 d與14 d以及7 d與28 d的徐變系數模擬值的比值分別為1.58和2.32;持荷90 d時，比值分別為1.38和1.81;持荷250 d時，比值分別為1.25和1.40;這與2.3節的分析規律也相同，即隨著載入齡期的增大而徐變系數減小，隨著持荷齡期的增大而徐變系數增長越慢。在試驗中，由於未考慮機制砂的表面粗糙、棱角多的特性，以及彈簧式壓縮徐變儀的彈簧會發生微量松弛，實際載入的荷載會隨著時間增長有一定的減小，一段時間後才會保持在一個恒定值，因此試驗值後期小於模擬值。載入齡期7 d與28 d試件相比，前者的徐變總變形會更大，且由於7 d試件受壓荷載較小，導致徐變試驗誤差相對較大，而28 d試件徐變特性預測效果相對較好。基於水化產物遷移理論,數值模擬值與試驗值產生誤差的原因大概是，LINK3D模型中可以很好地分析水泥凈漿微觀結構模型簡化了水化矽酸鈣(C-S-H)和氫氧化鈣(CH)的結構及其交互作用，以及C-S-H和CH之外的其他水化產物的影響。

3.4 石粉含量對混凝土徐變的影響

為探究石粉含量對機制砂自密實混凝土徐變的影響，對1.2節的配合比調整石粉摻量後，進行了石粉含量為5%和20%、養護齡期28 d的徐變試驗，持荷時間160 d, 持荷應力為0.3fc, 並分別對石粉含量分別為0%、5%、10%和20%的機制砂自密實混凝土徐變進行模擬，對比曲線如 圖8 所示。各組試件的模擬值與試驗值的發展趨勢相似，持荷160 d時，5%和20%石粉含量的試驗值與模擬值的誤差分別為7.7%和3.2%,認為LINK3D可以較好地模擬石粉含量的影響。由於數值模擬不能考慮砂粒形的影響，可將石粉含量0%看作普通自密實混凝土。可以看出，5%石粉含量試件的160 d徐變系數小於普通自密實混凝土，下降振幅為37.8%;10%石粉含量的徐變系數與普通自密實混凝土基本接近，持荷160 d時的徐變系數比值為0.94;12%和20%石粉含量試件的160 d徐變系數均大於普通自密實混凝土，分別增大17.2%和35.0%,說明石粉含量不同，對徐變的影響也不同。

圖8 石粉含量對機制砂自密實混凝土徐變系數的影響

已有研究表明，機制砂混凝土的徐變變形受石粉正反兩方面的共同作用，徐變結果也會受到兩方面因素的影響。一方面，機制砂中的石粉細度接近水泥的細度，會加速水泥的水化作用，可以增加混凝土中漿體的品質分數，降低拌合物的流動性，總體砂漿量的提高會增加混凝土徐變；另一方面，石粉可以完善微細骨料的級配，填充部份空隙，使混凝土內部更加緊密，提高混凝土強度，降低變形效能。當石粉含量為5%時，石粉對徐變變形的填充效應大於漿體數量效應，即石粉對徐變具有抑制作用，使得機制砂自密實混凝土的徐變變形降低；石粉大於10%時，隨著漿體數量的增大，混凝土的徐變變形也增大。當石粉含量小於10%時，對混凝土徐變影響較小甚至可以減小徐變，因此實際工程中機制砂的石粉含量可以控制在10%以下。

3.5 不同載入齡期的徐變數值模擬分析

使用上述徐變數值分析模型，進行了相應應力及相同環境條件下載入齡期為3 d、90 d、360 d的徐變數值模擬。以12%石粉含量、28 d加荷齡期混凝土的徐變為基準，得到各載入齡期的徐變系數變化趨勢曲線，如 圖9 所示，載入齡期對徐變影響較為顯著，相比於28 d載入齡期的徐變系數，載入齡期3 d的混凝土徐變系數增大了110%,90 d和360 d混凝土的徐變系數分別減小了30%和60%。由此可見，載入齡期越短，徐變系數越大，且容易引起體積穩定性問題。

圖9 不同齡期試件徐變系數模擬值對比

以28 d齡期徐變系數模擬值為基準，得到的不同齡期機制砂自密實混凝土單位徐變比較值如 表3 所列，持荷時間不變時，混凝土載入越早徐變越大，即載入齡期與徐變系數值成負相關。尹誌府等透過對普通混凝土徐變試驗得出，當載入齡期分別為7 d、14 d、28 d、90 d, 持荷時間為240 d時，單位應力徐變值的比值為1.16∶1.07∶1.00∶0.68,與機制砂自密實混凝土單位徐變比較值較為接近。

3.6 結果討論

本文對C60機制砂自密實混凝土的徐變效能進行試驗研究，考慮的影響因素主要是養護齡期，而影響徐變的因素眾多，可進一步針對不同強度等級、石粉含量、環境溫濕度、應力比等因素進行徐變試驗研究。

采用的LINK3D軟體建立模型後輸入混凝土各項材料參數、溫度、相對濕度及試件承受荷載等即可進行數值分析，可充分考慮水泥水化、混凝土微觀結構的發展等因素，能夠模擬混凝土隨時間變化的抗壓力度和變形等效能，適用於混凝土試件的收縮徐變模擬，但該軟體未考慮粗骨料的粒形且未能充分反映某時刻的溫濕度。而現有的分析軟體並不能考慮混凝土的微觀結構變化，對混凝土徐變試驗進行模擬時，使用ANSYS材料庫中內建的金屬徐變本構關系模型模擬混凝土徐變雖可行，但仍需要編制混凝土的本構關系以減小誤差。因此可以透過LINK3D數值分析方法，考慮不同影響因素對機制砂自密實混凝土的徐變效能進行模擬，綜合試驗結果和數值結果建立徐變預測模型，為機制砂自密實混凝土的工程套用提供依據。

4 結 論

(1)載入越早，機制砂自密實混凝土內部凝膠材料尚未充分水化，內部結構發育不完整，抵抗徐變變形能力較弱，故載入齡期越短，混凝土收縮、徐變變形影響越明顯。持荷250 d時，14 d、28 d載入齡期的徐變系數是7 d齡期的82.5%、71.5%。

(2)使用鋼筋混凝土非線性分析工具LINK3D,對機制砂自密實混凝土的徐變進行數值分析是可行的。由於未考慮機制砂的粒形特征、骨料級配等影響因素，且模擬的環境溫濕度與實驗條件有一定差別，導致模擬值大於試驗值，誤差在8%以內。

(3)持荷160 d時，5%、10%、12%和20%石粉含量機制砂自密實混凝土與普通自密實混凝土徐變系數模擬值的比值分別為0.62、1.06、1.17和1.35。機制砂中的石粉對徐變起正反兩方面作用，當石粉含量小於10%時，對混凝土徐變影響較小甚至可以減小徐變，因此實際工程中機制砂的石粉含量可以控制在10%以下。

(4)以12%石粉含量、28 d齡期單位徐變為基準，3 d、7d、14 d、90 d和360 d的機制砂自密實混凝土單位徐變模擬值分別為2.11、1.44、1.17、0.70和0.40。

水利水電技術（中英文）

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