混凝土变形分析及应对措施

混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的受力变形；一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。由外荷载产生的变形与加载的方式及荷载作用持续时间有关。下面分别予以介绍。

1.混凝土在一次短期单向受压时的应力—应变曲线

混凝土在单向荷载作用下的受压应力—应变全曲线见图2-15，它是分析构件各个阶段受力状态、变形、强度的重要依据，也是当前运用电算进行非线性分析时必不可少的条件。

图2-15 混凝土应力—应变全曲线

曲线由C点（应力最大值）分为上升段和下降段两部分。

在上升段，曲线上的OA代表混凝土应力σ≤0.3f_c时的情况，混凝土处于线弹性阶段，应力—应变关系基本呈线性，内部微裂缝见图2-16a、b；AB代表σ为（0.3～0.8）f_c时的情况，混凝土内裂缝不断发展，但能保持稳定，即应力不增加，裂缝也不发展，内裂缝发展见图2-16c、d。此时，应变的增加较应力为快，应力—应变关系呈曲线状，且表现出塑性性质；BC为σ>0.8f_c时的情况，内裂缝发展很快，已进入不稳定状态，塑性变形显著增大，曲线斜率急剧减小，体积应变逐步由压缩转为扩张；当σ=f_c时，应力达峰值点C，内裂缝已经贯通整个试件，裂缝见图2-16e。与C点峰值应力f_c对应的应变ε₀（峰值应变）可在（1.5～2.5）×10^-3之间波动，其平均值一般取ε₀=2.0×10^-3。

在下降段，当混凝土强度到达f_c（C点）后，混凝土承载力开始下降，试验机受力也随之下降而产生恢复变形。因为试验机在加载过程中发生变形，储存了很大的弹性变形能，当试件达到最大应力以后，试验机因荷载减小而很快回弹变形（释放能量），对一般试验机，由于机器刚度较小，恢复变形较大，试件将在机器的冲击作用下迅速破坏而测不出下降段。如能控制机器的恢复变形，如试验机的刚度极大或在试验机上增加液压千斤顶之类的刚性元件，使得试验机所储存的弹性变形比较小或回弹变形得以控制，在试件到达最大应力后，并不立即破坏，而是随着应变的增长，应力逐渐减小，呈现一明显的下降段。一般情况下，开始下降得较快，曲线坡度较陡，当应变增加到（4～6）×10^-3时，曲线坡度开始变缓，经反弯点后更为平缓，最后趋于一稳定的残余应力，应变可以达到很大的数值。参考文献[4]给出混凝土单轴受压的应力—应变曲线方程为：

σ=（1-d_c）E_cε （2-23）

图2-16 混凝土微裂缝发展示意

式中 α_c——混凝土单轴压应力—应变曲线下降段参数值，按表2-2采用；

f_c，r——混凝土的单轴抗压强度代表值f_ck、f_c或f_cm；

f_ck、f_c、f_cm——单轴抗压强度的标准值、设计值和平均值；

ε_c，r——与单轴抗压强度f_c，r相应的混凝土峰值压应变，按表2-2取用；

d_c——混凝土单轴受压损伤演化参数。

表2-2 混凝土单轴受压应力—应变曲线的参数取值

注：ε_cu为应力应变曲线下降段上应力等于0.5f_c，r时的混凝土压应变。

不同强度等级混凝土的应力—应变全曲线见图2-17。可以看出，随强度提高，上升段形状越接近直线，斜率越陡，峰值应变ε₀也稍有提高，但增加不多。强度高的混凝土下降段坡度较陡，残余应力相对较低；强度低的混凝土下降段坡度平缓，残余应力相对较高。对比之下，强度高的混凝土比较脆。

图2-17 不同混凝土强度的σ—ε全曲线

混凝土的应力—应变曲线还与应变增长速度和横向约束有关（图2-18及图2-19）。

由图2-18可见，应变增加的速度低，峰值应力降低，峰值应变增加，下降段曲线的坡度平缓。从图中也可以看出，加载速度对上升段的影响比较小，对下降段形状的影响显著。

图2-18 不同应变速度下的混凝土σ—ε全曲线（f′_c为圆柱体抗压强度）

图2-19 箍筋约束混凝土的σ—ε全曲线

柱体试件100mm×100mm×400mm，ρ_sh为

体积配箍率，s为箍筋间距，箍筋直径4.02mm

由图2-19可见，不同的体积配箍率ρ_sh产生横向约束的影响不同。配箍量多而密的试件除峰值应力有所提高外，其峰值应变也有明显增加，下降段曲线变得平缓，说明延性有很大改善。

2.混凝土在重复荷载作用下的应力—应变曲线

混凝土在多次重复荷载作用下，其应力—应变的性质和短期一次加载有显著不同。由于混凝土是弹塑性材料，初次卸载至应力为零时，应变不能全部恢复。可恢复的那一部分称之为弹性应变ε_ce，不可恢复的残余部分称为塑性应变ε_cp（图2-20）。因此，在一次加载卸载过程中，混凝土的应力—应变曲线形成一个环状。但随着加载卸载重复次数的增加，残余应变会逐渐减小，一般重复5～10次后，加载和卸载的应力—应变曲线就会越来越闭合并接近一直线，此时混凝土如同弹性体一样工作（图2-21）。试验表明，这条直线与一次短期加载时的曲线在0点的切线基本平行。

图2-20 混凝土在短期一次加载卸载过程中的σ—ε全曲线

图2-21 混凝土在重复荷载下的σ—ε全曲线

但当施加的重复应力超过某一个限值时（疲劳强度f_c^f），随重复次数的增加，其加荷段的应力—应变曲线由凸向应力轴到直线再到凸向应变轴，当重复到某一次数时，混凝土因严重开裂或变形过大而破坏（图2-21）。这种因荷载的重复作用而引起的破坏称为混凝土疲劳破坏。疲劳破坏是由于混凝土内部应力集中、微裂缝发展而造成的。混凝土的疲劳强度可定义为：某一强度等级的混凝土能够承受某一定重复作用次数（一般不低于200万次）的应力值。疲劳强度的大小与混凝土的强度等级、重复次数以及加荷应力有关，疲劳应力比值ρ^f=σ^f_c，min/σ^f_c，max越小，疲劳强度越低。重复次数越多，疲劳强度越低。例如，当ρ^f=0.15，荷载重复次数为200万次时，受压疲劳强度约为（0.55～0.65）f_c；当荷载重复次数增至700万次时，疲劳强度则降为（0.5～0.6）f_c。

3.混凝土的横向变形系数μ

混凝土在纵向受压变形时，纵向产生压缩应变ε_cv，而横向产生膨胀应变ε_ch。则横向变形系数可以表示为

μ=ε_ch/ε_cv （2-27）

压应力与横向变形系数关系曲线见图2-22。当σ≤0.5f_c时，可以认为μ保持常数1/6；当σ>0.5f_c时，横向变形系数突然增加，表明其内部出现了微裂缝。这点说明混凝土的横向变形系数μ和泊松比是有区别的。前者考虑了混凝土的弹塑性性质，后者仅考虑了弹性变形。

图2-22 混凝土应力与横向变形系数μ的关系

4.混凝土的弹性模量、变形模量、切线模量、剪切模量

计算超静定结构内力、温度应力以及构件在使用阶段的截面应力时，为了方便，近似地把混凝土看作弹性材料进行分析，这时，就需要用到混凝土弹性模量。对于线弹性材料，应力—应变为线性关系，弹性模量为一常量。但对混凝土来说，应力—应变关系为一曲线，因此，就产生了怎样恰当地规定混凝土的这项“弹性”指标的问题。

图2-23 混凝土σ—ε曲线与弹性模量的确定方法

图2-23为混凝土短期一次加载受压的应力—应变曲线。当应力很小时，应力—应变关系为一直线。所以通过原点0处的切线的斜率可认为是混凝土的“真正的”弹性模量，常称为初始弹性模量。但初始弹性模量不易从试验中测出其稳定值。因此，参考文献[5]采用割线弹性模量，认为当应力不大时，应力—应变关系近似于直线，弹性模量可以用应力σ_c除以其相应的应变ε_c来表示，即混凝土弹性模量E_c=σ_c/ε_c（图2-23）。在此，应力σ_c一般取为0.3f_c。

参考文献[6]、[7]利用多次重复加载卸载后应力—应变关系趋于直线的性质来求弹性模量（图2-23）。即加载至0.4f_c，然后卸载至零，重复加载卸载5次，应力—应变曲线渐趋稳定并接近于一直线，该直线的正切tanα即为混凝土的弹性模量。

中国建筑科学研究院等单位曾对混凝土弹性模量做了大量试验，得出了不同强度混凝土弹性模量的经验公式：

按上式计算的E_c值列于附录附表3。

实际上弹性模量的变化规律仅仅用强度f_cu，k来反映是不够确切的，例如采用增加水泥用量而得的高强度等级的混凝土与同等级的干硬性混凝土相比，其弹性模量值往往偏低，所以按式（2-28）计算的弹性模量值，其误差有时可达20%。有些文献建议的弹性模量计算公式中就包括了骨料性质、胶凝材料的含量等因素；有的国家规范则包括了混凝土重度等因素。但总的来说，按式（2-28）计算基本上能满足工程上的要求。

混凝土的弹性模量与强度一样，随龄期的增长而增长。这对大体积混凝土的温度应力计算会有显著影响。同时，快速加载时，混凝土的弹性模量和强度均会提高。

在应力较大时，混凝土的塑性变形比较显著，此时再用式（2-28）计算就不再合适了，特别是需要把应力转换成应变或把应变转换为应力时，就不能再用常值E_c，此时应该由应力—应变曲线直接来求。如图2-24，混凝土应力—应变曲线上任何一点a的应变ε_c可分为弹性应变ε_el和塑性应变ε_pl两部分，即

ε_c=ε_el+ε_pl

连Oa直线，其斜率E′_c=σ_c/ε_c=tanα称为混凝土的变形模量（割线模量）。α为Oa直线与水平轴之间的夹角。设v=ε_el/ε_c为弹性系数（反映混凝土的弹塑性性质），则

E′_c=σ_c/ε_c=E_cε_el/ε_c=vE_c （2-29）

即任何曲线上一点a的变形模量都可用v乘以弹性模量来表示。

图2-24 混凝土的弹性模量和变形模量

弹性系数v是小于1的变量，随应力增大而减小，变形模量降低。通常，当σ≤0.3f_c时，v=1；当σ=0.5f_c时，v=0.8～0.9；当σ=0.8f_c时，v=0.4～0.7。

在混凝土应力—应变曲线上，过任一点a作曲线的切线，其应力增量与应变增量之比值为相应于应力为σ_c时混凝土的切线模量，用E″_c表示。

式中 α₁——某点应力σ_c处的切线与横坐标的夹角。

混凝土的剪切模量G_c目前还不易通过试验得出，可由理论关系求得

当泊松比时，G_c=0.43E_c。

图2-25 混凝土受拉的应力—应变曲线

5.混凝土的受拉变形

混凝土受拉的应力—应变全曲线形状与受压的曲线相类似，见图2-25，但它的极限应变比受压时的极限应变小得多，同时应力—应变曲线的弯曲程度也比受压时来得小，在受拉极限强度的50%范围内，应力—应变关系可认为是一直线。

参考文献[4]给出混凝土单轴受拉的应力—应变曲线方程为：(www.xing528.com)

σ=（1-d_t）E_cε （2-32）

式中 α_t——单轴受拉应力—应变曲线下降段的参数值，按表2-3取用；

d_t——混凝土单轴受拉损伤演化参数；

f_t，r——混凝土的单轴抗拉强度代表值（f_tk、f_t或f_tm）；

f_tk、f_t、f_tm——单轴抗拉强度的标准值、设计值和平均值；

ε_t，r——与f_t，r相应的混凝土峰值拉应变，按表2-3取用。

表2-3 混凝土单轴受拉应力—应变曲线的参数值

从原点切线的斜率来看，受拉与受压基本一致，受拉弹性模量与受压弹性模量大体相等，其比值为0.82～1.12，平均为0.995。故混凝土的受拉弹性模量近似取受压弹性模量。

混凝土应力到达抗拉强度峰值时的拉应变ε_t与混凝土强度、配比、养护条件等有关，一般在（0.5～2.7）×10^-4范围内。构件计算中，当混凝土强度为C15～C40时，取应力到达抗拉强度峰值时的拉应变等于（1～1.5）×10^-4。

试验表明，当拉应力较大时，混凝土的受拉变形模量也可用弹性系数来表示，即E′_ct=v_tE_ct，当混凝土即将出现裂缝时，即σ=f_t时，受拉弹性系数v_t=0.5。因此，相应于混凝土抗拉强度f_t时的变形模量E′_ct可由下式求得：

E′_ct=f_t/ε_t=v_tE_ct=0.5E_ct=0.5E_c （2-36）

6.混凝土的极限变形

混凝土的受压极限应变ε_cu除与混凝土本身性质有关外，还与试验方法（加载速度、量测标距等）有关。因此，极限应变的实测值可以在很大范围内变化。

加载速度较快时，受压极限应变将减小，反之，极限应变将增大（见图2-18）。一般ε_cu约在（0.8～3.0）×10^-3之间变化。计算时，均匀受压的ε_cu一般可取0.002。

混凝土偏心受压试验表明，试件截面最大受压边缘的极限应变还随着外力偏心距的增加而增大。受压边缘的ε_cu可为0.0025～0.005，而大多数在0.003～0.004范围内。

钢筋混凝土受弯及偏心受压试件的试验表明，混凝土的受压极限应变还与配筋数量有关。国外一些规范规定，在计算钢筋混凝土梁及偏心受压柱时，ε_cu取为0.003（美国）或0.0035（英国、德国及欧洲混凝土委员会等）。我国四川省建筑科学研究所等单位进行了299个钢筋混凝土偏心受压柱的试验，得出偏心小时ε_cu为0.00312；偏心大时为0.00335。

混凝土的受拉极限应变ε_tu（极限拉伸值）比受压极限应变小得多，实测值也极为分散，约在0.00005～0.00027的大范围内变化。计算时一般取为0.0001。

极限拉伸值随着抗拉强度的增加而增加。除抗拉强度以外，影响极限拉伸值的因素还很多，如经潮湿养护的混凝土的ε_tu可比干燥存放的大20%～50%；采用高强度等级水泥可以提高极限拉伸值；用低弹性模量骨料拌制的混凝土或碎石及粗砂拌制的混凝土，ε_tu值也较大；水泥用量不变时，增大水灰比，会减小ε_tu值。

应注意，混凝土的抗裂性并非只取决于极限拉伸值，还与混凝土的收缩、徐变等其他因素有关，因此，对如何获得抗裂性最好的混凝土，需从各方面综合考虑。

7.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变

混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长，这种现象称为混凝土的徐变。

图2-26是100mm×100mm×400mm的棱柱体混凝土试件在持续受压荷载（σ=0.5f_c）作用下，应变与时间的关系曲线。在加载的瞬间，试件就有一个变形，这个应变称为混凝土的初始瞬时应变ε₀。当荷载保持不变并继续作用，应变就会随时间增长。试验指出，中小结构混凝土的最终总应变可达初始瞬时应变的3～4倍，即最终徐变ε_cr∞为瞬时应变的2～3倍。如果在时间t₁时把荷载卸去，变形就会恢复一部分，如图2-26中虚线所示。在卸载的瞬间，应变急速减少的部分是混凝土弹性影响引起的，它属于弹性变形；在卸载之后一段时间内，如20d，由于水泥胶体粘结流动，应变还可以逐渐恢复一部分，这一性质称为弹性后效，又称徐回；剩下的应变不再恢复，为残余应变，它是永久变形。卸载瞬时应变一般小于初始瞬时应变，说明后者包含部分不可恢复的塑性应变。从图2-26还可看出，徐变绝大部分是不可恢复的。如果在以后又重新加载，则瞬时应变和徐变又发生，如图2-26所示。

图2-26 混凝土的徐变（应变与时间增长关系）

测定徐变时，应对相同的不受荷试件同时测定其收缩值，由徐变试验中测得的数据减去收缩的应变值后才是真正的徐变值。

徐变与塑性变形不同。塑性变形主要是混凝土中结合面裂缝的扩展延伸引起的，只有当应力超过了材料的弹性极限后才发生，而且是不可恢复的。徐变不仅部分可恢复，而且在较小的应力时就能发生。

产生徐变的原因是因为混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动（颗粒间的相对滑动）要延续一个很长的时间，因此沿混凝土的受力方向会继续发生随时间而增长的变形。当然，徐变与结合面裂缝的发展也是有关的。

试验表明，影响混凝土徐变的因素很多，主要有下列三个方面。

（1）徐变与加载应力大小的关系 在同样的加荷龄期条件下，应力越大徐变就越大。图2-27显示了不同σ/f_c条件下徐变随时间增长的变化。

图2-27 初应力对徐变的影响

试件尺寸100×100×400 f_cu=40.3N/mm²

量测标距200mm水灰比=0.45

水泥用量5.19kg（525#硅酸盐水泥，大连产）

恒温（20±1）℃恒湿（65±5）%

由图2-27可见，当σ/f_c的比值小于0.5时，曲线接近等间距分布，即徐变值与应力的大小成正比。设t时间的徐变ε_cr，t与初始瞬时应变ε₀的比值为徐变系数φ_t，即

φ_t=ε_cr，t/ε₀ （2-37）

因为 ε₀=σ/E_c

故 φ_t=ε_cr，t/ε₀=E_cε_cr，t/σ （2-38）

一般认为，应力低于（0.5～0.55）f_c时，ε_cr，t/σ为常数，也即φ_t为常数，徐变与应力有线性关系，这种徐变称为线性徐变。图2-26所表示的就是线性徐变。它的前期（如前4个月）徐变增长很快，以后逐渐减慢，在6个月中已完成了全部徐变的70%～80%，一年后变形趋于稳定，二年以后徐变就基本完成。其徐变约为初始瞬时应变的2～3倍。

当应力σ为（0.5～0.8）f_c时，ε_cr，t/σ不为常数，徐变与应力为非线性关系，这种徐变称为非线性徐变。由图2-27可看出，σ=0.6f_c的曲线与σ≤0.5f_c的其他曲线相距甚远，即徐变与应力不成线性比例，徐变比应力增长快。徐变系数φ_t随应力的加大而急剧增加，达到155。

图2-28为一般强度混凝土当σ/f_c为不同比值时，徐变与时间的相关曲线。可以看出，σ>（0.75～0.8）f_c时，徐变发展已不收敛，最终将导致破坏。这是由于应力超过（0.50～0.55）f_c时，除了混凝土中的水泥凝胶体发生随时间而增长的粘性流动外，结合面裂缝也逐步扩展，表现为徐变与应力不成线性关系，徐变随时间增长而不断增加，不能趋于稳定。因此，在正常使用阶段，混凝土应避免经常处于高应力状态。

图2-28 相关曲线

（2）徐变与加载龄期的关系 加载时混凝土龄期越长，混凝土硬化越充分，水泥石晶体所占的比重越大，凝胶体的粘性流动就越少，徐变也就越小。

（3）周围湿度对徐变的影响 混凝土周围的湿度是影响徐变大小的主要因素之一。外界相对湿度越低，混凝土的徐变就越大。这是因为在总徐变值中还包括由于混凝土内部水分受到外力后，向外逸出而造成的徐变在内。外界湿度越低，水分越易外逸，徐变就越大，反之亦然。同理，大体积混凝土（内部湿度接近饱和）的徐变比小构件的徐变来得小。体表比（体积与表面积的比值）越大，徐变就越小。

此外，水泥用量、水灰比、水泥品种、骨料种类、养护条件等也对徐变有影响。水泥用量多，形成的水泥凝胶体也多，徐变就大些。水灰比大，使水泥凝胶体的粘滞度降低，徐变就增大。水泥的活性越低，混凝土结晶体形成得慢而少，徐变就越大。另外，环境温度越高，徐变就越大。因此，减小徐变，应尽量减少水泥用量，减小水灰比，增加骨料所占体积及其刚度。骨料越坚硬以及级配越均匀，则徐变越小；养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减小约（20～35）%。

影响徐变的因素很多，精确计算比较困难，常用的表达式是指数函数形式或幂函数与指数函数的乘积形式：

C（t、τ）=（a+bτ^-c）[1-e^-d（t-τ）] （2-39）

式中 C（t、τ）——单位应力作用下产生的徐变，称为徐变度；

τ——加荷龄期；

（t-τ）——持荷时间；

a、b、c、d——试验常数，决定于混凝土的性质。

混凝土的徐变会显著影响结构物的应力状态。可以从另一个角度来说明徐变特性：如果结构受外界约束而无法变形，则结构的应力将会随时间的增长而降低，这种应力降低的现象称为应力松弛。松弛与徐变是一个事物的两种表现方式。

因混凝土徐变引起的应力变化，对混凝土结构来说在不少情况下是有利的，例如，局部的应力集中可以因徐变而得到缓和；支座沉陷引起的应力及温度湿度应力也可由于徐变而得到松弛。

混凝土的徐变还能使钢筋混凝土结构中的混凝土应力与钢筋应力引起重分布。以钢筋混凝土柱为例，在任何时刻，柱所承受的总荷载等于混凝土承担的力与钢筋承担的力之和。在开始受荷时，混凝土与钢筋的应力大体与它们的弹性模量成正比。当荷载持久作用后，混凝土发生徐变，好像变“软”了一样，就导致混凝土应力的降低与钢筋应力的增大。

混凝土徐变的一个不利作用是它会使结构的变形增大。另外，在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力损失。

8.混凝土的温度变形和干湿变形

除了荷载变形外，混凝土还会因温度和湿度的变化而引起体积变化，称为温度变形及干湿变形。它们与外荷载无关。

温度变形对大体积混凝土结构应引起十分注意。当变形受到约束时，温度变化所引起的应力常可能超过外部荷载引起的应力。有时，仅温度应力就可能形成贯穿性裂缝，进而导致渗漏、钢筋锈蚀、整体性下降，使结构承载力和混凝土的耐久性显著降低。

混凝土的线膨胀系数α_c约在7×10^-6～11×10^-6℃^-1之间。它与骨料性质有关，骨料为石英岩时，α_c最大，其次为砂岩、花岗岩、玄武岩以及石灰岩。一般计算时，可取α_c=10×10^-6℃^-1。

大体积混凝土结构常需要计算温度应变和温度应力，所以首先要确定混凝土内的温度。混凝土内的温度变化取决于混凝土的浇筑温度、水泥结硬过程中产生的水化热引起的温升以及外界介质的温度变化。

混凝土在空气中失水结硬时体积随时间增长而减小的现象称为收缩。已经干燥的混凝土再置于水中，混凝土又会重新膨胀（湿胀），这说明外界湿度变化时混凝土会产生干缩与湿胀。

湿胀系数比干缩系数小得多，而且湿胀常产生有利的影响，所以在设计中一般不考虑湿胀的现象。当干缩变形受到约束时，结构会产生干缩裂缝，所以必须加以注意。如果构件是能够自由伸缩的，则混凝土的干缩只是引起构件的缩短而不会导致干缩裂缝。但不少结构构件都程度不同地受到边界的约束作用，例如板受到四边梁的约束，梁受到支座的约束，大体积混凝土的表面受到内部混凝土的约束等。对于这些受到约束不能自由伸缩的构件，混凝土的干缩就会使构件产生有害的干缩拉应力，导致裂缝的产生。收缩还会引起预应力混凝土构件的预应力损失；收缩还可使某些对跨度变化比较敏感的超静定结构（如拱）产生不利的内力。

图2-29为实测的收缩随时间变化的曲线。由图可以看出，混凝土从浇筑完毕后就产生收缩，初期收缩值较大，一般两周后约完成全部收缩量的1/4，一个月完成1/2，3个月完成约3/4，2年后趋于稳定，最终收缩值（应变）约为2×10^-4～6×10^-4之间。

图2-29 混凝土的收缩

试件尺寸100×100×400 f_cu=40.3N/mm² 量测标距200mm 水灰比=0.45 水泥用量519kg（42.5级硅酸盐水泥，大连产） 恒温（20±1）℃ 恒湿65%±5% 养护方式：—常温养护 ┈蒸汽养护

混凝土收缩的原因主要有两种：首先在硬化初期水泥与水的水化作用，形成一种水泥晶体，而这种水泥晶体化合物较原材料的体积小，宏观上引起混凝土的收缩，我们把这种收缩称为凝缩；另一原因是后期混凝土内自由水分的蒸发或湿度降低而引起的干缩。混凝土内水分扩散的规律和温度传播规律一样，但是干燥过程比降温冷却过程慢得多。所以对大体积混凝土，干燥实际上只限于很浅的表面。有试验指出，一面暴露在50%相对湿度空气中的混凝土，干燥深度达到70mm需要一个月，达到700mm则需时将近10年。但干缩会引起表面广泛发生裂缝，这些裂缝向内延伸一定距离后，在湿度平衡区消失。在不利条件下，表面裂缝还会发展成为危害性裂缝。对薄壁结构来说，收缩的有害影响相当严重。

外界相对温、湿度是影响收缩的主要因素，使用环境温、湿度大，混凝土收缩小。此外，水泥等级越高，混凝土收缩越大；水泥用量越多，水灰比越大，收缩也越大。因此，应尽可能加强养护，保证在硬结过程中周围湿度大，不使其干燥过快，并要振捣密实，增加混凝土密实度，减少水泥用量及水灰比，保证砂石质量。

在大体积混凝土结构中，企图用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝的出现是不可能的。但在素混凝土中，一旦出现裂缝，则裂缝数目虽不多但往往开展得很宽。适当布置钢筋后，能有效地使裂缝分散，从而限制裂缝的宽度，减轻危害。

为减少温度及干缩的有害影响，应对结构形式、施工工艺及施工程序等方面加以研究。措施之一就是间隔一定距离设置伸缩缝，一般规范中都规定了伸缩缝的最大间距。