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混凝土裂缝的分析与控制

摘 要
近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。实际上混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因， 所以我们要运用现有科学和知识在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制裂缝，使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，把裂缝控制在建筑物可以接受的范围内。以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
关键词：混凝土裂缝 成因 预防措施 控制裂缝 耐久性 稳定性

Concrete crack analysis and control
Abstract
The modern times scientific research and the massive concrete projectpractice proof, in the concrete project the crack question isinevitable, also is may accept in the certain scope, only is must takethe effective measure its harm degree control in the certain scope. Infact the concrete structural cracks origin complex and is many, evenmany kinds of factors mutual influence, but each crack has it to haveone kind of or several kind of reasons, therefore we must utilize theexisting science and the knowledge have pointed in the concreteproduction as well as the construction process take the preventivemeasure, adopts the effective technical measure control crack as faras possible, causes the structure as far as possible the present crack, or reduces the crack as far as possible thequantity and the width, specially avoids the harmful crack theappearance, the crack control in the scope which the building mayaccept.Guarantees the project quality, causes the building to havethe good durability and the structural stability.
Key word: Concrete crack Origin Preventive measure Control crack Durability Stability

目 录
摘要………………………………………………………………………………………（Ⅰ）
摘要(译文)…………………………………………………………………………… （Ⅱ）
第一章 绪论………………………………………………………………………… （1）
1.1 引言…………………………………………………………………………… （1）
1.2 混凝土的概念………………………………………………………………（1）
1.3 问题的提出………………………………………………………………… （2）
1.4 混凝土裂缝的国内外研究概况…………………………………… （2）
1.5 混凝土裂缝研究的目的和意义…………………………………… （2）
1.6 本文的工作………………………………………………………………… （3）
第二章 混凝土裂缝的成因及类型…………………………………………（4）
2.1 引言……………………………………………………………………………（4）
2.2 混凝土裂缝的成因………………………………………………………（4）
2.3 混凝土裂缝的类型………………………………………………………（6）
2.4 工程实例…………………………………………………………………… （9）
2.5 小结……………………………………………………………………………（10）
第三章 裂缝的防治措施……………………………………………………… （11）
3.1 引言……………………………………………………………………………（11）
3.2 混凝土裂缝的防治措施……………………………………………… （11）
3.3 小结……………………………………………………………………………（17）
第四章 混凝土裂缝的修补方法…………………………………………… （18）
4.1 引言……………………………………………………………………………（18）
4.2 混凝土裂缝常见的修补方法……………………………………… （18）
4.3 工程实例…………………………………………………………………… （19）
4.4 小结……………………………………………………………………………（20）
第五章 总结与展望………………………………………………………………（21）
5.1 引言……………………………………………………………………………（21）
5.2 结语……………………………………………………………………………（21）
5.3 展望……………………………………………………………………………（22）

谢辞………………………………………………………………………………………（23）
参考文献 …………………………………………………………………………… （25）

混凝土裂缝的分析与控制

第一章 绪论

1.1 引言
我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。混凝土因其取材广泛,价格低廉,抗压强度高,可浇注成各种形状,并且耐火性好,不易风化,养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。而随着商品混凝土的诞生，由于其施工方便快捷，性能稳定，质量可靠，劳动强度低，生产效率高，同时又可减少噪音，保护环境等综合优点，更是把混凝土推向了一个顶峰。
混凝土结构的裂缝是一个很普遍的技术问题。近代对混凝土强度理论进行亚微观研究结果以及大量工程实践所提供的经验都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的，特别是现代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加剂、掺和料等在混凝土中的广泛使用，导致混凝土裂缝普遍存在。由于顶板结构混凝土浇筑工艺所具有的特性，裂缝更容易发生，因此而引起的楼板渗漏等一系列问题已成为一项严重的社会问题。所以如何有效地预防和控制混凝土裂缝的发生，已成为所有混凝土工作者面临的一项重要任务。

1.2 混凝土的概念
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料［1］。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。
混凝土的基本特性［1］：
1. 抗压强度高，而抗拉强度却很低；
2. 一般抗拉强度只有抗压强度的 1/8~1/20 ；
3. 破坏时具有明显的 脆性性质。

因此，素混凝土构件在实际工程的应用很有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。

1.3 问题的提出
混凝土是由水泥、掺和料、外加剂和水配制的胶结材料浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。硬结的混凝土是一种多元、多相、非匀质的水泥基复合材料，具有较高的弹性模量，较低的抗拉强度，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇注成型后，骨料对浆体产生约束，使混凝土内部从一开始产生微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些微裂缝就可能发展为宏观裂缝。
大量的工程和实践理论分析表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽<0.5ｍｍ),一般对结构的使用无大的危害,允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制, 因此研究商品混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。

1.4 混凝土裂缝的国内外研究概况
二十世纪以来学者们对混凝土的裂缝做了大量的研究，尤其是如何预防和控制。但是裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它是客观存在的，以目前的科学和技术对其进行最有效的预防和控制还不是很完善，然而我们可以根据工程中遇见的实际情况进行分析研究，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。 对混凝土裂缝的预防和控制还需我们进一步的研究！
目前，国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。对于大体积混凝土内温度应力与裂缝控制多集中在水利工程中的大坝、高层建筑的深基础底板。而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。我们应对此加以重视，防止危害结构的裂缝产生。

1.5 混凝土裂缝研究的目的和意义
通过对混凝土裂缝的研究比较和量化分析，使我们对混凝土裂缝有一个明晰的认识。

首先，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理。从而起到提高建筑物的耐久寿命，保证建筑物的工程质量，确保人们的生命财产安全的作用。事先预防、解决，防患于未然。
其次，近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。实际上混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因， 所以我们要运用现有科学和知识针对每种类型的裂缝进行科学有效的预防与控制，把裂缝控制在建筑物可以接受的范围内。
最后，混凝土的裂缝是客观存在的，混凝土裂缝问题也一直严重困扰着混凝土的施工质量，在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制裂缝，使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
混凝土裂缝的研究与控制从结构安全的角度来讲有重要意义。

1.6 本文的工作
1.阐述混凝土的概念及其裂缝研究的现状、目的和意义
2.分析混凝土裂缝的成因及类型
3.研究裂缝的防治措施
4.研究混凝土裂缝的修补方法
5.针对混凝土裂缝的分析与控制的总结与展望

第二章 混凝土裂缝的成因及类型

2.1 引言
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度，不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象，大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在混凝土施工过程中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧裂变化，从而导致混凝土发生裂缝，而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。如何采取有效措施，防止温度应力造成混凝土结构表面和内部出现有害裂缝，一直是大体积混凝土结构施工中的一个复杂而又难度很大的技术问题。
实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

2.2 混凝土裂缝的成因［1］
混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,主要原因有设计原因、材料原因、混凝土配合比设计原因、施工及现场养护原因、使用原因(外界因素),下面将对各个主要原因进行进一步的分析。
2.2.1 设计原因
1．设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
2．设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。
3．设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
4．设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
5．设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

2.2.2 材料原因
1．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。
2．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
4．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
5．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

2.2.3 混凝土配合比设计原因
1．设计中水泥等级或品种选用不当。
2．配合比中水灰比(水胶比)过大。
3．单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，
收缩越大。
4．配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。
5．配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.2.4 施工及现场养护原因
1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。
3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。
5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。
6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。
7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

2.2.5 使用原因(外界因素)
1．构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

2．使用荷载超负。
3．野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

4．周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
5．意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

2.3 混凝土裂缝的类型
混凝土裂缝的类型主要有塑性裂缝、温差裂缝、施工工艺质量引起的裂缝、原材料质量引起的裂缝、化学反应引起的裂缝、安定性裂缝,下面将对每种裂缝的类型进行进一步的研究。
2.3.1塑性裂缝
混凝土塑性裂缝是指混凝土浇筑成型后还未硬化，仍处于可塑状态时产生的裂缝，塑性裂缝的出现不仅会影响混凝土构件的外观质量，更重要的是会造成混凝土防水性能下降、钢筋容易锈蚀等不良后果，影响混凝土结构的使用年限，关于这一点应在设计和施工过程中给予充分的重视。
混凝土可以被认为是一种人造的沉积岩，混凝土刚刚浇筑成型后，由于混凝土各种固体颗粒在减水剂的作用下形成了溶剂化层，导致各种固体颗粒之间存在一层水膜，在混凝土的表面处则形成凹形液面，在一般情况下，水分挥发会使固体颗粒进一步靠近，毛细管进一步变细，增大了将水从混凝土内层提升到表面的能力，同时混凝土的泌水也有利于水上升到混凝土表面。普通混凝土所含的水分少在泌水和毛细管的双重作用下使混凝土的体积收缩小而且较均匀，所以普通混凝土较少产生塑性收缩裂缝。对于泵送混凝土而言，因其所含的水分较多，若环境温度高风速大而且干燥，水分挥发迅速，混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用还低于水的挥发作用时，使混凝土表层脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度，造成了混凝土面层体积收缩大，若这时混凝土还未产生足够的强度，则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝，商品混凝土因运输距离长，为防止流动性损失过大，常常加入缓凝剂、保塑剂等，更增加了形成塑性收缩裂缝的可能［2］。因混凝土的塌落度大，对模板的侧向压力也大，使模板容易发生变形也会形成塑性裂缝，消除塑性收缩裂缝的积极方法与消除塑性沉降裂缝的方法基本相同，也可以采用二次振捣工艺，所不同的是可以采用平板振动器进行施工，特别是对表面积大而厚度小的混凝土板，通过振捣使混凝土的体积收缩减小而且均匀.
混凝土塑性裂缝又可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝.
塑性沉降裂缝.此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍（如钢筋、模板）而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至３小时之间，混凝土尚处
在塑性状态，混凝土表面消失水光时立即产生，沿着梁及板上面钢筋的走向出现，主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。
塑性收缩裂缝.此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现，形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状，深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后３-４小时左右表面没有被覆盖，特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，塑性收缩裂缝越容易产生，而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期强度低所以其水分特别容易散失，表面容易形成裂缝。

2.3.2 温差裂缝
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位［2］。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不
出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大
多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。
在混凝土施工中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。

2.3.3 施工工艺质量引起的裂缝［3］
施工工艺质量引起的裂缝是指由于施工工艺不合理,施工质量低劣在混凝土结构浇注过程中 ,产生各种形式的裂缝。如由于混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点；由于混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝；由于施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。

2.3.4 原材料质量引起的裂缝
原材料质量引起的裂缝是指由于原材料质量不合格，在施工和使用过程中出现因为相应材料不符合设计要求而产生的裂缝。如钢筋质量不合要求，无法达到设计的抗拉强度，在结构变形时，产生沿钢筋走向出现的裂缝。

2.3.5 化学反应引起的裂缝［3］
化学反应引起的裂缝包括钢筋锈蚀引起的裂缝和碱骨料反应产生的裂缝。
钢筋锈蚀引起的裂缝是指由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。
碱骨料反应产生的裂缝是指混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性

骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。

2.3.6 安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

2.4 工程实例
2.4.1工程概况
亚东国际公寓是由亚东建发集团开发,由南京市民用建筑设计院设计，由南通四建、南京六建、金陵建工三个单位共同承建，社区规划总占地面积为20多万平方米，项目分两期开发，一期开发8幢（1幢小高层、7幢高层），面积8.8万平米，853户。建筑广泛采用室内新风系统、隔音，离性能低辐射(LOW-E)玻璃等节能环保技术，结构为框架结构。一期于2005年8月开工，于2007年7月竣工。规划中有社区双语幼儿园、时尚会所、风情商业街等各种便利社区配套设施。

2.4.2工程中出现裂缝的分析
我实习所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是：
本工程采用C50这样高强度的混凝土，水灰比较大，虽然加入了减水剂，但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形；另外该地下室墙板的厚度较厚，达40mm，因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。
此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。
由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热，混凝土水灰比控制不稳定；混凝土振捣不到位，振捣不够密实，这些也是促使混凝土收缩变形较大，产生裂缝的原因之一。此外，现场施工人员分析：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结后，比较容易出现干燥收缩裂缝。

2.5 小结
综上所述，混凝土裂缝的成因及类型主要有以下几个方面：成因主要有设计原因、材料原因、混凝土配合比设计原因、施工及现场养护原因、使用原因(外界因素)。类型主要有塑性裂缝、温差裂缝、施工工艺质量引起的裂缝、原材料质量引起的裂缝、化学反应引起的裂缝、安定性裂缝。
以上对混凝土裂缝的成因及类型进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法还不是很完善，但对于主要的裂缝成因和类型还是比较统一的，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种实际情况，使我们对混凝土裂缝的成因和类型加深进一步的了解和认识。

第三章 裂缝的防治措施

3.1 引言
想要对裂缝进行最为有效的预防和控制就必须对裂缝的成因和类型进行深入的研究和了解，因地制宜，对每一种裂缝类型实施有针对性的预防和控制。在可能产生裂缝的各个环节采取有效的预防措施。将混凝土裂缝的隐患消灭在萌芽之中。
混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。混凝土的裂缝一般都发生在早期，所产生的裂缝主要是塑性收缩裂缝、沉降裂缝及收缩裂缝，而在后期所产生的裂缝与结构设计及材料的应用有关。大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的，而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。 由于混凝土自身所具有的一些特点，从原材料到施工工艺等诸多因素都会对混凝土发生直接的影响，所以控制混凝土的裂缝应综合从各个方面综合考虑，把好可能对其发生影响的各道关，主要有以下几个方面。  

3.2 混凝土裂缝的防治措施
混凝土裂缝的防治措施主要有设计措施和施工措施, 混凝土裂缝常见的预防措施主要有混凝土塑性裂缝的预防措施、温差裂缝的预防措施、混凝土裂缝渗漏水的预防措施、合理正确的使用外加剂、混凝土的早期养护,下面将对上述防治措施进行进一步的研究。
3.2.1 设计措施［4］
　　1.精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可
能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶
比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设
计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
2.增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率
应在0.3-0.5%之间。
　　3.避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措
施。
4.在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉
伸。

5.在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间
一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情
况作设计变更。

3.2.2 施工措施
　　1.严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的
含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。
2.细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，
合理掺加塑化剂和减少剂。
3.采用综合措施，控制混凝土初始温度。
4.根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热
和收缩。
　　5.加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
6.混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝
土的现场试块强度不低于C5。
　　7.采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
　　8.根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。
9.对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使
用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%-50%［4］。

3.2.3混凝土裂缝常见的预防措施
3.2.3.1 混凝土塑性裂缝的预防措施
消除混凝土塑性裂缝的积极方法基本相同，均可以采用二次振捣工艺，通过振捣使混凝土的体积收缩减小而且均匀，此外还应严格控制混凝土的塌落度和水灰比，确保模板有足够的强度和刚度，重视混凝土浇筑时的气候特征，做好混凝土浇注成型后的早期养护等工作。

3.2.3.2 温差裂缝的预防措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下：

1.采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措
施以减少混凝土中的水泥用量；
2.拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
3.热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
4.在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
5.规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急
剧的温度梯度；
6.施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措
施［5］；
改善约束条件的措施是［5］：
1. 合理地分缝分块；
2. 避免基础过大起伏；
3. 合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力［5］。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，
当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2.因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得
数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

3.2.3.3 混凝土裂缝渗漏水的预防措施
1. 设计方面
设计中应充分考虑地下水作用的最不利情况，即地下水、地表水和毛细管水对结构的作用以及由于人为因素而引起的周围水文地质变化的影响。
桩基、筏基必须支撑在可靠的持力层上，使结构具有足够的强度、刚度，以抑制地基基础局部下沉。
结构设计中，应根据地下工程确定的几何尺寸，地基土和桩基情况，验算整浇混凝土由于温差混凝土收缩所产生的总温度应力是否超过当时基础混凝土极限抗拉强度，并采取相应的混凝土强度和抗渗。等级，合理配置钢筋，提高混凝土的瞬时极限拉伸值，使大体积混凝土具有足够的抗裂能力而不出现裂缝。根据结构断面形状、荷载、埋深，基础的强度，采用结构自防水混凝土，即补偿收缩混凝土。一般在混凝土中内掺WG-HEA或UEA膨胀剂，补偿混凝土的限制收缩，抵消混凝土结构在收缩中产生的拉应力，控制温差，使结构不裂。HEA、UEA混凝土参以膨胀加强带取代后浇缝。即在结构收缩应力最大的地方多掺入HEA或UEA，产生相应较大的膨胀来补偿结构的收缩。加强带的位置一般设在结构后浇带上，宽为2m。带之间适当增加温度钢筋10％～15％，能实现连续超长防水结构，其后浇缝设置可延长至100m以上对于温度影响大，墙薄、面大，养护困难的地下室边墙、柱墙变截面部位，只需适当增加水平构造钢筋和加强钢筋［6］。特别重要的防水建筑，增加外防水层，即构造自防水与建筑防水相结合，双防双保险。地下工程底板采用现代高效预应力混凝土，对消除结构混凝土裂缝，有其独特的效果。
根据结构设计，合理设置后浇带和变形缝。设计图中，应着重绘制加强带、后浇带、变形缝和施工缝等构造详图，便于施工。
2. 施工方面
计算基础底板浇筑混凝土3d后，内部混凝土的实际最高温升，混凝土入模温度，两者之和，即为基础底板内部混凝土的最高温度。根据天气预报3d的自然平均温度并测量混凝土表面的温度，得出内部最高温度与混凝土表面温度之差。当混凝土内外最大温差小于25℃时，混凝土就不会产生表面裂缝。施工前为测得混凝土体内外温差，在承台底板内
设置一定数量的PN结，作温度传感器，使用PN128型遥感温度巡测仪进行测温。当条件不具备时，也可在测点处埋设钢管，在管内上下位置用温度计进行施测，作好测温记录，以掌握实际温度场的变化。测温一般从混凝土浇筑12h开始，温升阶段1～3d，每2h测温一次；降温阶段4～6d，每1h测温一次。7d以后，每天测温一次，测温至少要14d。通过测温掌握各个混凝土区段的温差。当混凝土升至持续高温，再逐渐降温，直到内外温差达到控制温度值以下时，可撤除保温措施。测温证明：混凝土浇筑24h，其内部温度急剧攀升，3d达到峰值，7d以后开始下降［6］。
为减少混凝土内部的水化热，防水混凝土用的水泥，宜优先选用强度等级为42．5级的矿渣硅酸盐水泥，内掺适量超细粉煤灰和高效减水剂，可减少水泥用量，提高混凝土的可泵性，但应注意延长搅拌时间。
严格控制砂石含泥量，并通过精心级配，提高混凝土的抗拉强度。
基础底板和围护墙可采用240～370mm厚的砖模，混凝土浇筑后，砖模不拆即回填土。
采用钢模或木模时，在模外挂草帘或麻袋浇水，并于28d后拆模，有条件的建筑，拆模后立即回填土。混凝土表面覆盖双层草袋或麻袋浇水养护；或在混凝土表面用砖做浅水池，池内放30cm深的水等，可减少混凝土内外温差，混凝土能得到充分养护。
基础底板采用预应力混凝土，利用预应力筋张拉后的弹性回缩，消除结构裂缝。
防水泥凝土必须使用同一品种水泥。当有若干个商品供应站供应同一施工区段时，应由主包供应站运送同一配合比所使用之原材料，按同一配合比用料拌制混凝土。泵送混凝土配合比，砂率