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一、 什麼是混凝土潛變？
混凝土潛變是指混凝土在長期持續荷載作用下，發生隨時間增加的變形現象，即使應力保持不變，變形仍會繼續增加。這種現象可能導致結構變形、開裂，甚至影響結構安全。
二. 影響混凝土潛變的因素
混凝土潛變受多種因素影響有：
1.材料因素
- 水灰比（w/c）：水灰比越高，潛變變形越大。
- 骨料特性：剛性較高（如花崗岩、玄武岩）的骨料可減少潛變，輕質骨料則會增加潛變。
- 膠凝材料：摻加矽灰、粉煤灰、礦渣微粉等可影響潛變行為。
- 混凝土強度：強度越高，潛變越小。
2.環境因素
- 溫度與濕度：高溫、高濕環境通常會加速潛變。
- 乾燥條件：暴露於乾燥環境的混凝土，其表層水分蒸發較快，易產生較大潛變。
3.結構因素
- 荷載大小與持續時間：荷載較大且長時間作用時，潛變效應更明顯。
- 構件尺寸：較薄構件（如板）比厚重構件（如柱）更易產生潛變。
- 約束條件：剛性較強的結構（如鋼筋混凝土框架）可以減少潛變變形。
三、 減輕混凝土潛變的方法
1.優化混凝土配比
- 降低水灰比（如控制在 0.4~0.5 之間）可減少毛細孔，提高混凝土強度並減少潛變。
- 使用低潛變骨料（如玄武岩、石英岩）來減少變形。
- 摻加礦物摻合料（如矽灰、粉煤灰、礦渣粉）可提升混凝土密實度，降低潛變。
- 選用高強度混凝土（如 50 MPa 以上），可顯著減少潛變。
2.改善施工與養護
- 適當延長濕養護時間（如 14 天以上）以確保充分水化，提升早期強度並降低潛變。
- 避免混凝土早期受過大荷載，如適當控制模板拆除時間，確保混凝土強度達標後再施加荷載。
3.優化結構設計與受力分佈
- 加大構件截面尺寸，可減少應力，降低潛變影響。
- 使用預應力混凝土，透過施加預壓應力減少後期變形。
- 採用適當鋼筋配置，提升混凝土的剛度與約束力，有助於降低潛變效應。
4.控制環境條件
避免高溫乾燥環境，可使用保濕材料（如噴水、覆蓋濕布、噴塗養護劑）減少水分流失。
減少混凝土暴露面積，如使用外部防護層或塗料，降低水分散失速率。
四、工程實例與應用
- 預應力技術可有效降低潛變影響，如大跨距橋梁懸臂橋、預力箱梁橋都使用此技術。
- 建築若考慮長期潛變問題，可透過合理配比與預壓縮技術來減少潛變影響。
- 於核電站、超高層建築中，通常會使用高強度混凝土及低潛變骨料，以確保長期穩定性。
五、結論
混凝土潛變是長期結構設計中的重要考量因素，需透過合理的材料選擇、施工工藝、結構設計及環境控制來減輕其影響。隨著新型材料與技術的發展，如 UHPC 超高性能混凝土、自修復混凝土等，未來可進一步提升結構耐久性，減少潛變影響。
