1，1混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水按一定比例配制而成的胶结浆体将分散的砂、石子经搅拌而粘结在一起的气硬性胶凝材料。它具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但其最显著的特点就是抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝，给人民的生产生活带来了不便。为什么混凝土容易产生裂缝呢?
混凝土出现裂缝的原因很复杂，不能一概而论，要研究裂缝，我们首先要搞清楚什么是裂缝，有哪几种裂缝。
裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的，但是在荷载作用下或进一步产生温差、于缩的情况下，裂缝开始发展，并逐渐互相串通，从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝，称为宏观裂缝。
混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料，其中水泥是混凝土增强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有关。一般来说，水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多，混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后，总的收缩率应控制在0.05％左右。混凝土收缩是其固有的物理特性，也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂缝的部位不同，产生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以避免的。关键在于正确认识、及时处理，将工程质量控制在允许的范围内。
1，2混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝；变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。
(1)在荷载作用下，结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低，在外部荷载的作用下导致结构变形，从而出现裂缝。
(2)由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因，具体原因如下：
①混凝土的收缩：收缩是混凝土的一个主要特征，对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
②温度应力：混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量，是混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
③配筋不足：配筋间距大，配筋率小的砼结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置也要正确，保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。
④混凝土材料及配合比：配合比设计不当，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不
可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不当，骨料种类不佳，选用外加剂
不当等，这几个因素也是互相影响的。
2，工程实例
针对以上分析，变形裂缝是混凝土裂缝的主要原因，要预防混凝土出现裂缝就要从防止变形来人手。在实际工程中要区别对待各种裂缝，根据实际情况解决问题。现结合工程实例，讨论一下工程中遇到的裂缝形式、成因、处理方法及效果。
2，1工程概况
A金融广场，位于温州市龙湾区行政中心区。建筑面积92711m2，其中地下室13684m2。地下室采用独立桩承台基础、基础梁和大面积筏板基础相结合。独立桩承台基础分为一桩、两桩和三桩分别编号为：CT1、CT2、CT3。本文对施工完毕的一桩承台CT1为例，介绍施工工程中的裂缝情况。A金融广场CT1施工时间为2008年10月15日，CTl为一桩独立承台，尺寸为：2000mm(长)×2000mm(宽)×1800mm(厚)，承台混凝土设计强度为C35，采用商品泵送混凝土，其配合比为：水泥(353)、砂子(768)、石子(1106)、水(153)、减水剂(1.756)施工结束后专人24小时养护，养护期限为14天，养护期间逐渐发现台面、台侧均出现不同程度的竖向裂缝，裂缝形状大部分是竖直方向，处于台身中下部，且基本是等台身分部，台前裂缝与台背裂缝位置大致相同，属于沿台身前后贯通情况，实测裂缝宽度大致在0.3～2.0mm，长度在1.0～1.5m左右。
2，2裂缝原因分析
该承台未承受施工荷载及使用荷载，可以排除外力产生裂缝，承台下接2200mm×2200mm×150mmC15混凝土垫层基础，经检验未发现有裂缝，认为基础绝对刚性，因此可以排除基础不均匀沉降导致的裂缝；从裂缝的规则性、均匀分布、走向一致，可以排除混凝土拌合不均匀造成的裂缝，考虑结构物的尺寸特征及裂缝形态，可以初步判断可能有以下几方面引起的：
(1)采用输送泵浇筑，调整了水灰比及坍落度，水灰比增加，混凝土内部水化后残留多余水分，降低强度的同时增加了混凝土收缩量。
(2)该承台采用一次浇注成型，相比多次浇筑成型，混凝土体积和表面积增大，相应增加了混凝土结构温度应变和收缩变形。
(3)承台施工正值10月份，因环境温度而养护不到位，特别是在气温变化较大的昼夜交替时间里，由于外界气温骤降，增加了混凝土内外温度梯度，又无法得到很好的散热，由此产生的温度应力同样是造成开裂的不利因素。
2，3混凝土裂缝的处理方法
混凝土结构裂缝出现后，应根据裂缝的部位和性质，分别采取措施及时处理，确保建筑物的质量和安全。
2，3，1经调查计算分析，确认裂缝不会降低承载能力的情况下，可采用一下措施：
(1)表面覆盖修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。该法适用于裂缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所用，常用的处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施，以防止裂缝继续开裂。
(2)低压化学灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用与对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将水泥浆、环氧树脂、甲基苯烯酸酯、聚氨酯等胶凝材料压人混凝土的裂缝中，胶凝材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝表面凿成v型或u型槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
2，3，2当裂缝影响到整个混凝土结构的安全性能时，就要考虑采取结构加固法对混凝土结构进行处理。可采取以下方法进行加固，此方法属于结构加固，必须要经过专业人员的计算同意后方可进行加固。
(1)围套加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破碎的，将裂缝部位的钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法来处理。
(2)钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加u型螺栓或型钢套箍，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载能力。
(3)粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘贴到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。
裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象，在一定程度上不能完全避免。但是裂缝的出现不仅会影响到建筑物的美观、结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久性和抗疲劳、抗渗能力，给人们的使用带了极大的不便。因此我们要通过上述方法尽量避免裂缝的出现，当混凝土裂缝出现时，一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内，消除安全隐患，给人们的生产生活带来方便。
⑤养护条件：养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但是只适应与试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂的可能性就越小。
⑥施工质量：混凝土浇筑施工中，振捣不均匀或是漏振等情况，会造成混凝土离析、密实度差，降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也会大大降低粘结力。
2，工程实例
针对以上分析，变形裂缝是混凝土裂缝的主要原因，要预防混凝土出现裂缝就要从防止变形来人手。在实际工程中要区别对待各种裂缝，根据实际情况解决问题。现结合工程实例，讨论一下工程中遇到的裂缝形式、成因、处理方法及效果。
2，1工程概况
A金融广场，位于温州市龙湾区行政中心区。建筑面积92711m2，其中地下室13684m2。地下室采用独立桩承台基础、基础梁和大面积筏板基础相结合。独立桩承台基础分为一桩、两桩和三桩分别编号为：CT1、CT2、CT3。本文对施工完毕的一桩承台CT1为例，介绍施工工程中的裂缝情况。A金融广场CT1施工时间为2008年10月15日，CTl为一桩独立承台，尺寸为：2000mm(长)×2000mm(宽)×1800mm(厚)，承台混凝土设计强度为C35，采用商品泵送混凝土，其配合比为：水泥(353)、砂子(768)、石子(1106)、水(153)、减水剂(1.756)施工结束后专人24小时养护，养护期限为14天，养护期间逐渐发现台面、台侧均出现不同程度的竖向裂缝，裂缝形状大部分是竖直方向，处于台身中下部，且基本是等台身分部，台前裂缝与台背裂缝位置大致相同，属于沿台身前后贯通情况，实测裂缝宽度大致在0.3～2.0mm，长度在1.0～1.5m左右。
2，2裂缝原因分析
该承台未承受施工荷载及使用荷载，可以排除外力产生裂缝，承台下接2200mm×2200mm×150mmC15混凝土垫层基础，经检验未发现有裂缝，认为基础绝对刚性，因此可以排除基础不均匀沉降导致的裂缝；从裂缝的规则性、均匀分布、走向一致，可以排除混凝土拌合不均匀造成的裂缝，考虑结构物的尺寸特征及裂缝形态，可以初步判断可能有以下几方面引起的：
(1)采用输送泵浇筑，调整了水灰比及坍落度，水灰比增加，混凝土内部水化后残留多余水分，降低强度的同时增加了混凝土收缩量。
(2)该承台采用一次浇注成型，相比多次浇筑成型，混凝土体积和表面积增大，相应增加了混凝土结构温度应变和收缩变形。
(3)承台施工正值10月份，因环境温度而养护不到位，特别是在气温变化较大的昼夜交替时间里，由于外界气温骤降，增加了混凝土内外温度梯度，又无法得到很好的散热，由此产生的温度应力同样是造成开裂的不利因素。
2，3混凝土裂缝的处理方法
混凝土结构裂缝出现后，应根据裂缝的部位和性质，分别采取措施及时处理，确保建筑物的质量和安全。
2，3，1经调查计算分析，确认裂缝不会降低承载能力的情况下，可采用一下措施：
(1)表面覆盖修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。该法适用于裂缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所用，常用的处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施，以防止裂缝继续开裂。
(2)低压化学灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用与对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将水泥浆、环氧树脂、甲基苯烯酸酯、聚氨酯等胶凝材料压人混凝土的裂缝中，胶凝材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝表面凿成v型或u型槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
2，3，2当裂缝影响到整个混凝土结构的安全性能时，就要考虑采取结构加固法对混凝土结构进行处理。可采取以下方法进行加固，此方法属于结构加固，必须要经过专业人员的计算同意后方可进行加固。
(1)围套加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破碎的，将裂缝部位的钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法来处理。
(2)钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加u型螺栓或型钢套箍，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载能力。
(3)粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘贴到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。
裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象，在一定程度上不能完全避免。但是裂缝的出现不仅会影响到建筑物的美观、结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久性和抗疲劳、抗渗能力，给人们的使用带了极大的不便。因此我们要通过上述方法尽量避免裂缝的出现，当混凝土裂缝出现时，一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内，消除安全隐患，给人们的生产生活带来方便。
当然，引起水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的。但是，归纳起来可分为荷载作用引起的裂缝和非荷载引起的裂缝两类。本文对这两类因素进行了分析，并根据实践经验对在施工中进行预防的措施，供参考。
2荷载作用引起的裂缝
2．1水工建筑物混凝土结构在使用荷载作用下，由于截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，所以构件在使用时总是带缝工作的。这类裂缝总是与主拉应力方向大致垂直，且最先在荷载效应最大处产生。如果荷载效应相同，裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生。
2．2预防荷载作用引起的裂缝的措施是合理的配筋。在施工过程中，选用混凝土粘结较好的变形钢筋，控制钢筋的应力不过高，钢筋的直径不过粗，并用钢筋不在混凝土中分布比较均匀。这样就能较好地控制正常使用条件下裂缝宽度，不致过宽。
3非荷载引起的裂缝
在水工建筑物混凝土物件中，大部份缝是由非荷载因素引起的，如温度变化、混凝土收缩、基础不匀沉降、塑性坍落、钢筋锈蚀、碱—骨科化学反应等等。
3．1温度变化引起的裂缝
3．1．1水工建筑结构件随着温度的变化而产生变形，即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时，便产生了裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。
预防热胀冷缩的措施：一是撤去约束，允许自由的产生变形；二是设置伸缩缝。
3．1．2水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一，是由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，如果热量不能很快散失，内部和外部温差过大，就将产生温度应力，使结构内部受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。
防止这类裂缝产生的措施是：①尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；②减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下；③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；④改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；⑤改善混凝土的搅拌工艺，采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度；⑥在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；⑦合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；⑧在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；⑨加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；⑩加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
3．1．3构件硬化成型后，在使用中，如果温度较大，构件内部温度梯度就极大，也会引起构件开裂。
3．1．4预防产生比类裂缝的措施是：采用隔热（或保温）措施，尽量减少构件内部温度梯度，在配筋时应考虑温度力的影响。
3．2混凝土收缩引起的裂缝
3．2．1混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收缩变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生。
3．2．2在配筋率较高的构件中，由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，引起构件局部裂缝。
3．2．3新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。
3．2．4防止和减少收缩裂缝的措施：①合理设置收缩缝；②改善水泥土性能，降低水灰比，减少水泥用量；③配筋率不宜过高，设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀，避免发生集中的大裂缝；④加强混凝土的时期养护，并适应当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
3．3混凝土塑性坍落引起的裂缝
3．3．1混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个小时内，这时混凝土还处于塑性状态，如果混凝土出现泌水现象，在重力作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而水向上浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时，在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。
3．3．2预防措施是：①要仔细选择集料的配级，做好混凝土的配合比设计，特别是要控制水灰比，采用适量的减水剂；②施工时混凝土既不能漏振也不能过振，避免混凝土泌水现象的发生，防止模板沉陷；③如果发生这类裂缝，可在混凝土终凝以前重新抹面压光，使裂缝闭合。3．4基础不均匀沉降引起的裂缝
3．4．1基础不均匀沉降，使超静结构受迫，从而导致裂缝。
3．4．2防止基础不均匀引起裂缝的措施是：根据地基条件及上部结构形式，采用合理的构造措施及设置沉降缝。
3．5冰冻引起的裂缝
3．5．1水在结冰过程中，荷重要增加，因此，水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰，就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。
3．5．2预防冰冻裂缝的措施：在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料（炉渣）。
3．6钢筋锈蚀引起的裂缝
3．6．1原因：钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程，这种效应可在钢筋周围的混凝土中产生胀拉应力，如果混凝土的保护层比较薄，不是以抵抗这种拉应力时，就会沿着钢筋形成一条顺筋裂缝。顺筋裂缝一旦产生，又进一步促进钢筋锈蚀程度的增加，形成恶性循环，最后导致混凝土保护层剥落，甚至钢筋锈断。这种顺筋裂缝对结构的耐久性影响最大。
3．6．2预防措施：防止顺筋裂缝的措施是提高混凝土的密实度和抗渗性，适当加大保护层的厚度。
3．7碱——骨科化学反应引起的裂缝
3．7．1原因和分析：碱——骨科反应是指混凝土孔隙中水泥的碱性溶液与活性骨科（含活性Si02）化学反应，生成碱——硅酸凝胶，碱硅胶温水后可产生膨胀，使混凝土胀裂，开始时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝，然后由表及里地发展，裂缝中充满了白色深沉。
3．7．2预防措施：碱——骨科化学反应对结构件的耐久性影响极大，为了控制碱——骨科的化学反应速度应选择优质骨科和低含碱量水泥，并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。
4结语
裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。所以，必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究，区别对待，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，以保证水利工程建筑物的构件的安全、稳定、经久、耐用。
论文关键词：水利工程建筑物；混凝土裂缝；防治措施
论文摘要：在许多水利工程建筑物中，混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题，对水利工程中常见的混凝土裂缝的成因进行了探讨分析，并有针对性地提出了一些防治措施。
参考文献
一、工程概况
山东省胶东调水工程，是南水北调东线工程的重要组成部分，是山东省内最大的水利工程。输水线路总长482km，全线共设9级提水泵站、3座隧洞、6座大型渡槽、417座水闸、倒虹吸、桥梁等建筑物，设计年调水量1.43亿m3。工程的101标段～110标段近30km的混凝土结构于2008年6月至10月施工，但自2009年2月20日起，陆续发现103～105标段已衬砌完毕的混凝土预制板出现渗漏、龟裂、脱皮，甚至崩解破碎，其强度完全丧失，106、111标段渠内在无地下水侵入的情况下也发生了类似的现象，这些标段的水工建筑物如水闸、涵洞、倒虹吸等也发生了根部脱皮、剥蚀破坏，发生了严重的粉毁和剥蚀现象，并有大量的白色析出物。从工程施工到工程破坏共经过1个冬季，根据气象资料和工程实际，工程在这个冬季共有1次寒潮袭击，冻融次数为7～10次。水工混凝土在如此短的时间内出现如此严重的破坏实属罕见。
二、胶东调水工程混凝土裂缝渗漏产生的原因
在胶东调水工程工程项目中，所使用的混凝土属于是多相复合的脆性材料，其具有一定的抗拉强度，但是当其所承受的拉应力超过其自身的抗拉强度时，混凝土则会出现裂缝，我们可根据其产生的原因将裂缝分为温度缝、收缩缝、施工缝等。
（一）温度裂缝
在胶东调水工程工程施工过程中，混凝土在凝固（即：从半固态到固态）过程中水泥与水会发生化学变化，因此其内部的温度可能会表现出上升趋势。若混凝土内部的温度无法散去则会引起温度应力，进而出现外部受拉、内部受压的现象。由于混凝土在未完全凝固时其抗拉强度较低，因此在温度应力的作用下便会产生裂缝。
（二）收缩裂缝
在混凝土凝固过程中，水泥颗粒与水分相互结合或者水分的蒸发，使得混凝土的体积不断的缩小这就叫凝缩或干缩，而这两种可合称为收缩。胶东调水工程中混凝土的收缩过程是由外至内的，进而形成含水梯度，这样便出现了内外收缩差，而在混凝土内部形成压应力，表面形成拉应力，当混凝土的拉应力超过抗拉强度时便会出现收缩裂缝。
（三）施工裂缝
在胶东调水工程项目施工中，当混凝土浇筑后未及时进行压实抹光、洒水养护，这样混凝土表面的水分因风吹日晒而快速蒸发，由于体积缩小而出现变形，这是引起裂缝的主要原因之一；除此之外，在施工过程中混凝土的力学性能还未达到抗裂能力时便提前拆摸，这样也会导致混凝土出现裂缝。
（四）混凝土塑性坍落引起的裂缝
裂缝的成因：这类裂缝的形成是由于混凝土在塑型过程中，因为混合料里的固体颗粒会因为重力的影响先下沉移而会出现水向浮动的情况。当钢筋骨架或模板产生约束作用的时候，在上部容易出现裂缝，这些裂缝都是沿着钢筋长度方向形成的，这种塑型坍落主要是在混凝土浇筑的前几个小时内。
（五）碱-骨料化学反应引起的裂缝
裂缝的成因：碱-骨料反应是指混凝土里面间隙中的水的碱性溶液跟活性骨料产生的化学反应，这种化学反应，会有硅酸凝胶的形成，这类物质具有一种特性，遇到温水会产生膨胀作用，这就会导致混凝土胀裂，开始在混凝土表面形成不规则的细小裂缝，然后由表及里发展，裂缝中充满了白色深沉。
三、胶东调水工程混凝土裂缝渗漏的防治措施
在处理胶东调水工程项目中因混凝土出现裂缝而引起的渗漏时，首先需要观察裂缝产生的原因、渗漏范围和渗漏量以及对工程的影响程度等等因素，然后再根据其具体情况采取具有针对性的防治措施。
（一）基础渗漏防治措施
本文研究的工程项目所在地区的地质条件全是东部地区，因此极易忽略渗漏问题。对于此类问题我们一般采用帷幕灌浆技术，主要是利用加深加厚阻水帷幕来阻止基础渗漏问题，一般帷幕灌浆设计包括：灌浆压力、帷幕灌浆深度、帷幕灌浆厚度以及长度等方面。
帷幕灌浆技术主要是利用具有胶凝性的化学溶液或者浆液，将其按照规定的比例或浓度进行混合之后利用机械（或浆液自重）对其进行施压，通过埋管、钻孔等方法将其压送至岩体或其它物体（混凝土，砂、充填土等）的空洞、孔隙或裂隙中，这样便会形成一定宽度的阻水帷幕，进而减少裂缝的渗流量[1]。
（二）点漏防治措施
若混凝土出现孔洞渗漏，则可采用灌浆堵漏法。此方法主要适用于漏水量大、水压较大以及孔洞较大的孔洞封堵，另外也可用于内部密实性差、蜂窝孔隙较大的混凝土渗漏及回填处理。灌浆堵漏法，首先需要将漏水孔口的外形凿成喇叭形状，之后再从灌浆嘴将快凝灰浆埋入，并迅速封闭灌浆管四周，让漏水沿着管道集中排除，最后再使用高强度的砂浆回填至原混凝土面（若有需要可采取立模来对其进行养护），当高强度砂浆达到一定强度之后便可沿灌浆嘴顶灌浆即可[2]。
①若点漏处的孔较小且水压较小时则可采用直接堵漏法，首先将漏水孔的孔壁凿毛并让其呈垂直形状，然后将槽壁上的杂质冲洗干净，采用快凝止水灰浆捻成一个与孔槽形状相似的圆锥体，当灰浆开始凝固时迅速用力将其塞入孔槽内，直至孔壁与灰浆紧密结合为止，在其外表涂抹保护层（如：防水砂浆）；②若点漏处的水压较大且孔洞较大时则可采取间接堵漏法，即松动漏水孔壁周围的混凝土并在孔周围凿出一个孔洞，其深度根据漏水情况而定，将导管插入孔中让漏水能够沿管道流出，然后利用快凝灰浆将管的四周进行紧密封闭，待其凝固后将导管拔出，最后采用与直接堵漏法相同的方法将孔洞封死即可。
（三）缝处渗漏防治措施
1.表面裂缝。对于宽度较小的裂缝（一般是0.2到0.25mm内），常采用封闭处理的办法[3]。首先为了得到较好的封闭效果，将细小的裂缝凿成“V”（宽20-25mm。深15-20mm），尽量保持槽面平整；然后用钢丝处理槽内以及周边的松脱物品，用高压空气吹干净。为了提高粘结力，在封闭前，用毛刷蘸上调配好的补缝专用的清胶，沿“V”形槽均匀涂刷一层清胶；最后在清胶快干的时候，将配置好的环氧胶泥封缝并进行压实抹干（利用环氧胶泥为例）。
2.压力灌浆。灌浆法主要是用于对结构整体产生一定影响或是防止渗漏混凝土的修补方法。它是凭借一定的压力，将某种浆液灌至裂缝最底部，达到恢复结构的整体性、耐久性和防水性[4]。一般适用于裂缝宽度较大的部位。首先应将混凝土表面的灰浆、尘土等剔除，将裂缝内部处理干净；然后在裂缝的表面每隔20mm左右的位置粘贴压浆嘴，原则上“窄密宽稀”，但是每一个裂缝都应该有进浆孔和排气孔。最后，应当保证能够承受灌浆压力、适用的浆液粘结力强，可灌性较好。在压浆结束后，等到浆液固化过后，用环氧胶泥将压浆口封闭、抹平，之后再对压浆质量进行检查。
（四）混凝土塑性坍落引起的裂缝防止措施
需要混凝土配置人员挑选合适的集料配级，严格的控制水灰比，减水剂的适当使用也能起到减少这类情况出现的作用；避免施工中混凝土的漏振和过振，防止混凝土出现泌水的情况；如果发现有这类情况出现，应该趁混凝土没有凝固的时候，进行重新抹面压光，让裂缝重新闭合。
（五）碱-骨科化学反应引起的裂缝防止措施
防止这类裂缝产生的措施：这类化学反应对于结构件的影响最为严重，所以这类裂缝应该引起注意，在配置混凝土的时候，控制含碱量水泥和选用高质量的骨料，并提高混凝土密实度和采用较低的水灰比。
（六）渡槽裂缝防止措施。一是，优化混凝土配合比设计，降低水泥用量购进P.O52.5级普通硅酸盐袋装水泥（罐装水泥夏季温度一般在60℃以上）取代P.O42.5级普硅酸盐罐装水泥。降低水泥温度和胶凝材料用量，降低混凝土入仓温度，减少水化热和收缩量；二是，加强混凝土养护，控制混凝土内外温差。混凝土浇筑完成后，覆盖塑料薄膜和棉毡，撒温水养护。浇筑时在混凝土内部和表面埋设感应温度计，每4小时观测一次，混凝土内外温差控制在24℃以内；三是，延迟拆模时间。模板与混凝土之间具有粘结力，模板本身对混凝土裂缝有一定的约束力。根据水工混凝土施工规范，混凝土自身内外温差小于15℃时即可拆模。淘金河渡槽工程混凝土入仓温度观测记录20℃～22℃，48小时温度达最高56℃。5天后温度降到34℃左右，当时气温为20℃～30℃之间。因此该工程墙体在10天后才进行拆模，拆模后及时喷涂养护剂，防止水分蒸发。养护时间28天，其中连续洒水养护时间14天。
2高层建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析
高层建筑中地下室外墙板、二层梁、顶层梁板与屋面女儿墙由于受温度应力的作用，比一般情况下更易产生裂缝，工程实践中经常会在这些部位出现裂缝。
2.1地下室结构
地下室工程中最容易产生裂缝的部位是外墙板，底板与顶板产生裂缝的概率不大，其主要原因是：高层建筑地下室结构往往超长，外墙板受到地下室底板的强大约束，其约束远远大于地下室底板与顶板所受的约束。外墙板产生的裂缝绝大多数为竖向裂缝，多数缝长与墙高相当，两端逐渐减小。裂缝大部分出现在拆模后不久，有的还与环境温度变化梯度有关。一般情况下为表面裂缝，有时也有贯穿裂缝。
2.2底层结构
高层建筑一、二层在上部结构中所受约束最大。地下室外墙板与顶板厚度大、配筋密集，地下室结构本身受到地下室基础、底板、外侧土体的约束，因此地下室结构对上部一、二层的约束很大。高层建筑一、二层结构梁板经常会出现横向裂缝，特别是位于两个电梯井间（电梯井采用筒体结构）的大梁，该大梁还受到两个钢筋混凝土简体的强大约束，实际工程中经常有竖向裂缝出现，裂缝一般位于板下梁的两侧，有时裂缝在梁底跟通，这些裂缝通常是表面裂缝，深度在1~2cm以内。
2.3中间层结构
高层建筑中间结构层梁板产生裂缝的情况很少，一个主要原因就是其所受的约束较小。
2.4顶层结构
高层建筑楼层结构越往上所受的约束越小，其水平位移越大，符合“约束强变形小、约束弱变形大”的规律。因此，距离底部基础约束最远的顶层结构所受的约束最小，其水平位移最大。但是顶层上部由于无约束或约束极小（如屋面机房对其的约束），受到的下部结构约束与上部相比很大，再加上顶层结构温差变化大，屋面板面大体薄对温度变化敏感，加上屋面板转角部位分别受到两个方面的约束，因此屋面板容易在转角部位产生八字形裂缝。还有一些屋面南侧边梁受到日照温差相当大，因此南侧边梁也容易产生竖向裂缝。
2.5屋面女儿墙
屋面女儿墙的约束情况与地下室外墙板、顶层结构相似。女儿墙受到的下部约束很大，而上部由于一般只按构造要求设一道压顶梁，上部约束很小，再加上女儿墙为薄壁结构，温差变化大，极易产生收缩裂缝。
3大底板多塔楼建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析
大底板多塔楼高层建筑产生的裂缝除具有一般高层建筑的特点外，还具有其自身的特点。大底板底板与地下室楼面在塔楼部位受到的水平约束与竖向约束均很大，因此在塔楼与裙房(或广场)的连接部位容易产生裂缝。
3.1大底板底板
大底板多塔楼高层建筑经常采用桩筏或桩箱基础其特点是竖向荷载的差异，使塔楼与裙房或广场产生差异沉降，这种类型的桩筏或桩箱基础的一个特点是底板厚度H远小于长宽尺寸L，当H/L小于或等于0.2时，底板在温度收缩变形作用下，离开端部区域，板的全截面受拉应力较均匀。在不均匀沉降作用、地基约束、塔楼竖向作用力下，将出现水平法向应力，该应力是引起垂直裂缝的主要原因，尤其在底板厚度或肋梁较小的裙房与广场部位特别容易产生裂缝。
一般横向裂缝产生是由于上部荷载的不均匀作用，导致地基与基础受力不均匀，在差异沉降、底板收缩与地基约束下，底板自身的刚度不够，调节不均匀受力的能力较弱，遂产生了横向裂缝。沿底板对角线分布的斜向裂缝，其裂缝宽度一般呈现中间大两端小的枣核状，具有较明显的受剪破坏的特征，也是在差异沉降与地基约束作用下，底板自身的刚度不够而产生的。有时在塔楼与广场连接处的柱子会出现沿柱根呈“口”字形的裂缝，裂缝进一步发展时，“口”字四角再向外呈斜向发展，长度一般较短。
3.2地下室顶板
大底板多塔楼高层建筑的地下室顶板平面尺寸一般都很大、各边长度超长，温度变化引起的伸缩与混凝土自身收缩值均较大。塔楼大量的混凝土墙柱与剪力墙是结构中重要的抗侧力构件，它的存在大大提高了结构的抗侧移能力，加大对顶板变形的约束。由于顶板受到周边塔楼结构的强约束，而中间广场部位有一个较大的空间，只受到地下室墙柱的弱约束，因此顶板周边受到的约束远远大于中央部位受到的约束，周边受到的应力也远远大于中央部位。由于顶板在塔楼附近应力集中，因此裂缝首先在这里产生。由于平面尺寸大、结构超长，顶板其它部位也逐渐有裂缝产生，顶板中心由于约束很弱，一般无裂缝产生。塔楼部位的顶板受到地下室与上部结构的约束均较大，而自身的梁板跨度均较小且梁断面较大、刚度较好，一般不会出现裂缝。
3.3地下室外墙板
大底板多塔楼高层建筑地下室外墙板除具有一般地下室外墙板的特点外，由于外墙板受到塔楼结构的强约束，因此外墙板除具有一般的竖向裂缝外，在裙房（或广场）与塔楼连接处易产生较大的裂缝，裂缝一般呈竖向略带斜向，裂缝上部靠近塔楼，下部靠近裙房。
4其它结构在强约束条件下的变形与裂缝分析
4.1汽车坡道
现代建筑物经常具有车辆直接进入二层的汽车坡道，一层通常作为车库。车道一端与一层楼面连接，另一端位于室外自然基础或地下室顶板上，平面布置如图1。由于车道的斜向布置使其具有极强的约束，特别是另一端位于地下室顶板上的情况，使车道产生平行于横向的裂缝，裂缝经常为贯穿性的。
4.2回字形结构
有些工程由于使用的需要，设计成呈“回”字形的内外两个钢筋混凝土简体，两简体间采用梁板连接。当内外两个简体间距较近时，梁板受到的变形约束极大，容易在楼面产生裂缝。某工程为地下一层结构，由内外两个简体构成，中间为无顶板水池，四周为走道有顶板，混凝土强度等级为C30。内外简体墙板厚度分别为250mm、300mm，顶板厚度为120mm，顶板配筋为上下双层双向10mm@150mm。顶板刚度相对简体很弱，受到的约束很大。顶板产生的裂缝如图2所示，在角部呈45°角分布，中间呈垂直于简体方向布置。
5防止钢筋混凝土强约束部位结构裂缝的技术处理措施
强约束是建筑工程产生裂缝的一个重要原因，对有强约束的建筑工程，应采取减小约束、加强结构刚度、施加预应力等技术措施来有效减少裂缝的产生。
5.1减小约束
减小约束从根本上缓解裂缝的产生。对超长结构和大底板塔楼结构可以采用后浇带、伸缩缝，充分释放混凝土的伸缩应力，给结构留有合理的伸缩空间。对处在基岩或老混凝土上的基础或结构采用设置滑动层和铰接点的方法。如对斜形车道，可将其另一端设在具有滑动层的自然基础上。
5.2加强刚度
加强结构刚度，提高整体抗裂能力。在强约束区提高配筋，减小钢筋间距和钢筋直径，提高混凝土与钢筋的协同作用，提高抗裂能力。如：可在地下室外墙板中设置暗梁；在竖向荷载变化很大的连接部位加密钢筋；对加强大底板多塔楼高层建筑地下室底板整体刚度，提高其调节不均匀沉降的作用与抗裂能力；加强混凝土配合比的设计等。
5.3施加预应力
施加预应力直接约束结构的变形，减小因约束而产生的内力，从而防止结构开裂。预应力技术尤其适合于楼面结构，楼面结构的裂缝以横向为主，纵向钢筋的配置对其有重大的影响，一般可在纵向主梁中采用预应力筋以施加预应力。
5.4施工措施
加强施工，做好混凝土的养护工作，尽可能提高混凝土的实际强度。严格掌握后浇带的封堵时间，使混凝土有充分应力的时间等。
6工程实例
6.1实例1
湖南某工程有地下室一层且连成整体，上部由7幢高层主楼组成。整个平面呈一个大的“L”形，两个长边分别达到153.5m、133.6m。主楼采用框架剪力墙结构。广场地下室采用框架结构，柱网间距8.2m。每幢主楼有两个东西对称布置的电梯间和楼梯间混凝土筒体。
地下室外墙板产生较多竖向表面裂缝，间距在3～4m，个别有渗水现象。地下室底板无明显裂缝与渗水现象。地下室顶板产生了较多斜向45°裂缝且大多有渗水现象，裂缝主要分布在强约束区与应力集中的大阴角处，如图3所示。
7幢主楼连接两个电梯间、楼梯间的二层大梁均有裂缝产生。裂缝在梁侧呈竖向分布，上端接近于板底，下端通到梁底，梁底下侧个别也有连通。裂缝深度在1cm以内。三层该部位大梁也有少量裂缝产生，四层以上该部位大梁没有裂缝发现。由于顶层边梁配筋得到加强，屋面板转角均配置了上下层放射筋，因此顶层结构没有发现裂缝。
6.2实例2
湖南某工业科技园综合楼工程建筑面积56100m2。A楼地下1层，地上6层，结构长度（含悬挑结构）为300.5m。基础采用人工挖孔桩与钻孔灌注桩，底板厚度为40cm。结构形式为全现浇框架结构，混凝土强度等级为C30。上部建筑采用通透式设计，外墙采用落地式大排窗。
6.2.1地下室裂缝控制
1）减少约束
在29轴设置一条伸缩缝分成东西两块，每块底板又设置了两条后浇带，如图4地下室平面示意图所示。地下室底板、外墙板、室外顶板及后浇带的混凝土均采用掺入10%UEA-H的微膨胀混凝土，提高混凝土抗伸缩能力。
2）加强刚度
地下室底板与外墙板在满足要求的前提下纵向钢筋的小而密。底板上下配置18mm@150mm钢筋网。外墙板厚度为300mm，水平筋配置为14mm@150mm。掺加粉煤灰、膨胀剂、外加剂等减少水泥与水的用量，提高混凝土极限拉伸值。黄砂采用中砂，碎石采用连续的5～25mm粒径。塌落度为12cm。
3）施工控制
按后浇带为界分块分批浇注，保证每一块混凝土的热量能最大限度地释放，使混凝土内不会集中较大的收缩应力。加强养护，加快土方回填。后浇带的填充时间为结构混凝土浇捣后3个月，使结构的总降温与收缩变形进行到一半以上，以有效释放应力。
6.2.2上部裂缝控制
1）加强刚度
板的配筋采用连续式配筋，上部结构楼面板厚为120mm，纵向板筋为上下18@150mm。屋面板厚度为120mm，纵向板筋为上下12@125mm，对转角处楼板配置上下两层放射筋。
2）预加预应力
纵向框架梁采用无粘结预应力技术。按施工段划分为6个区块，每个区块以后浇带为界进行分段张拉，每段长度均在50m左右。后浇带处梁增设骑缝筋连接，也采用预应力技术。
3）施工控制
材料控制与施工控制类同于地下室结构施工。
6.2.3施工效果
通过采取了一系列技术处理措施后，该强约束结构部位情况良好，经过近两年多的使用，没有发现结构裂缝和渗漏水现象。
参考文献：
[1]混凝土结构设计规范.GB50010-2002.北京，中国建筑工业出版社，2002.
[2]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002.中国建筑工业出版社.
[3]王铁梦.超长大体积混凝土裂缝控制.混凝土工程新技术，1998.
[4]李国胜.建筑结构裂缝及加固疑难问题的处理-附实例.中国建筑工业出版社，2006.
关键词：混凝土；裂缝；成因；预防
一、混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，一般可分为无害裂缝和有害裂缝两大类。无害裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。有害裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。
二、混凝土裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的。
(一)砼的收缩
收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。
(二)混凝土材料及配合比
配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时。水泥用量每增加10％，混凝土收缩增加5％；水泥用量不变时，用水量每增加10％，混凝土强度降低20％，混凝土与钢筋的粘结力降低10％。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝，总结的原因有如下方面：
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。
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。
(三)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。
这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。
养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。
(四)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。
三、混凝土裂缝预防措施
根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
1、设计
在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2、施工方案
好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。
3、施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95％以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。其次适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。最后是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。
4、养护
养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。
【关键词】现浇钢筋混凝土；楼板裂缝；产生原因；防治措施
前言
随着城市住宅建设步伐的加快，不少住宅小区相继建成，许多住户陆续搬进新居，他们对住房的质量要求越来越高，尤其对一些现浇钢筋混凝土楼板出现的裂缝情况非常关注，担心这些裂缝最终会引发不安全事故。因此，分析现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。
一、住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
混凝土的收缩变形是混凝土的固有特性，主要表现形式为浇筑初期（终凝前）的凝缩变形、硬化过程中的干缩变形、在恒温绝湿条件下由凝胶材料的水化作用引起的自生收缩变形和温度下降引起的冷缩变形。影响混凝土收缩的因素主要有水泥品种、骨料品种和含泥量、混凝土配合比、外加剂种类及掺量、介质湿度和养护条件等。混凝土的相对收缩量主要取决于水泥品种、水泥用量和水灰比，绝对收缩量除与这些因素有关外，还与构件施工时最大连续边长成正比。当现浇钢筋混凝土楼板收缩受到其支承结构的约束，板内拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会产生裂缝。
（一）浇筑初期（终凝前）的凝缩变形
凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内，通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝，在梁、板中都有可能产生；另一类是塑性收缩裂缝，常出现在板中，裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。
新浇筑的混凝土经压实后，由于重力作用，重的固体颗粒向下沉，迫使轻的水向上移，即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉，或水泥结硬阻碍了它的下沉，泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉，则仅使结硬后混凝土的体积减少，并不会产生裂缝。
塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响，影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度，当水分蒸发速度超过了泌水速度时，就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素（如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度）都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1～2mm。这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现，因为角部的干缩不受约束；相反，如板的边缘受到约束（砖墙等），则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。
（二）硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩
自身收缩与干缩一样，在浇筑后相当长的时间约1～2a才会出现，它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，产生所谓自干燥作用，使混凝土体的相对湿度降低和体积减少；水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反，即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时，其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计；但是当水灰比减少到0.35时，混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下，自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下，收缩应变将导致弹性拉应力，拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积；当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性（徐变），部分应力释放，徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。
（三）温度下降引起的冷缩变形
由于建筑物各部位在各季节所受温度变形不协调，从而导致裂缝。当结构周围温度变化时,梁、板、墙体均要产生变形，降温时梁的温度变化滞后于板，特别在急冷降温时更为明显,板的收缩大于梁，梁相对于板而言为外约束，由于板的收缩变形受到梁的约束，故在板上产生拉应力,这种应力是产生裂缝的主要原因，这种裂缝在板上常为贯通裂缝。
（四）现浇板上过早施工而加荷引起的裂缝
《混凝土结构施工质量验收规范》规定，混凝土强度达到1.2kg/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。但开发商为了抢时间，赶进度，在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝阶段，就任意踩踏，搬运材料，集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷人为地造成了现浇板裂缝。
二、防治措施
（一）设计方面
在设计方面应该注意以下几点:
1．现浇板结构设计中除考虑强度要求外，还应进行挠度及裂缝验算，考虑施工不均匀性及混凝土本身的收缩因素，适当增加板厚，增强板的刚度。
2．宜采用较小直径密度分布的方式进行布筋，为防止温度及收缩引起的应力影响，应适当提高配筋率,这样可提高混凝土体的极限拉伸应变及混凝土抵抗干缩变形的能力，防止因混凝土自身收缩出现大量的应力集中点，使局部出现塑性变形产生裂缝。另外混凝土标号设计强度不宜太高。
3．应在楼板上每隔20m左右处设置一后浇带，并在楼板中间墙体支座处设一条伸缩缝，使其释放内应力。
4．楼板因四周嵌固于墙体内，应在四角部位按要求配置双向钢筋，伸出长度应小于1/3L(L为短向边长)，且不小于1.2m为宜。
5．在抗震非设防地区，也应适当增设混凝土构造柱，提高房屋整体抗震强度。
（二）施工方面
1．应严格按配合比进行计量投料，控制搅拌时间及水灰比，并根据现场砂含水量变化及原砂中含粒径5cm以上的砾石筛选调整施工配合比，保持混凝土强度及坍落度一致，防止因水及水泥用量过多而增加混凝土中多余的水分及空气，从而产生较大的内应力，导致产生收缩裂缝。
2．混凝土中骨料的用量占体积的70%左右，必须注意粗骨料的质量，宜用粒径15～20mm的石子进行合理级配，含泥量<1%；砂子应用中、粗砂，含泥量<3%,砂率控制为40%左右，坍落度控制为14～20cm；水泥应选用非早强度型、水化热低和质量稳定的普通硅酸盐水泥，减少混凝土自身收缩。
3．严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面，有梁通过或隔断时，一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度，必须采用Φ10～14的钢筋马凳，纵横间距为800mm左右来固定负筋的位置，并用电焊把马凳与负筋焊牢，使马凳在混凝土浇筑过程中不移位，保证负筋不下沉，从而有效控制负筋保护层的厚度，不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。模板中线管铺设密集处的上部及下部铺放一层18号钢丝网，宽度每边应大于管区100mm为宜。
4．现浇板上不要过早上人、堆料和施加荷载，因混凝土浇筑后要有一个硬化过程，才会有强度；在这个过程中，应对混凝土加以保养，不能对混凝土施加任何外力。必须做到在混凝土强度达到1.2kg/mm2后，才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
5．现浇混凝土楼板必须采用平板振捣器振捣，水平和垂直方向各一遍，每次振捣相互重叠1/3的振捣宽度，不留施工缝。
6．在初凝后和终凝前应用木抹子赶平压实及用铁抹子赶压三遍，减少收缩裂缝的出现。
7．混凝土浇筑完毕12h内，及时进行合理养护，保证规定的养护时间,一般情况下不少于7d，对掺有外加剂或抗渗混凝土养护不少于14d，提高混凝土自身拉伸应变能力，防止干缩变形出现裂缝。
8．发展纤维混凝土,在普通混凝土中掺入少量的抗裂合成纤维，其掺量为0.6～1.8kg/m3，可以控制混凝土的早期裂缝。
三、结语
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病，大量工程实践说明，只有在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计和施工规范，弄清裂缝出现的原因，再加以正确的处理措施，裂缝是可以得到控制和预防的。
【参考文献】
关键词：屋面裂缝事故处理
1工程概况
某幼儿园1995年8月开工，于1996年12月竣工交付使用，建筑面积1643m2，为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式桩基，三层局部楼面及屋面为井字梁结构。于1999年3月发现①～⑤轴、A～D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状，宽度约0.5～1mm，多为表面裂缝，基本未贯穿梁底，且大都分布在跨中区域，在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁，同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位.
2裂缝原因分析
(1)该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果，由于为桩基础，沉降量均较小，最大沉降量10.4mm，最小沉降量9.3mm，最大差异沉降仅1.1mm，故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。
(2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20，符合原设计要求，故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。
(3)该井字梁结构系夏季施工，原定屋面做法为刚性防水层上用1∶10水泥珍珠岩找坡，再做架空层隔热，而后考虑铝白色SBS具有反光、防漏的双重作用，而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现，该防水材料已老化变质，其上铝白色也已退尽。宁波地区冬季最低室外温度在-5℃左右，室内温度可达到10℃，夏季室外温度可达到38℃左右，在阳光直射处则可达到45℃以上，室内温度为30℃左右。该井字梁层面上虽做有珍珠岩找坡层，但厚度较薄，且其上SBS已失去原有的反光作用，故该层面保温性较差，梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。
3设计计算的复核
现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级，最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。
(1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度，其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的，冬季则产生收缩变形，梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底，因此，冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的，即冬季二者的影响是叠加的。
经计算得屋面综合荷载q＝7.58kN/m2，区格的长a和宽b分别为3.4m和3m，则荷载效应产生的弯矩
Ml＝0.34qa2b＝0.34×7.58×3.42×3＝4kN·m
而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt：
Mt＝EIαΔt/h＝Ebh2αΔt/12＝2.55×104×250×700×700×10^－5×10／12＝26000000N·mm＝26kN·m
其中E为C20混凝土弹性模量取2.55×104N/mm2；α为C20混凝土线膨胀系数，取1×10^－5，I为构件截面惯性矩，矩形时为bh^3／12，(b为构件宽250mm，h为构件高度700mm)；Δt为构件上、下表面温差，取为10℃。
因而M＝Ml＋Mt＝89.4＋26＝115.4kN·m
按《混凝土设计规范(GBJ10-89)》受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax＝0.215mm＜0.3mm。
(2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工，冬季则产生收缩变形，但受支座的约束，在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃，冬季按0℃计算，则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算，则可算得最大裂缝宽度Wmax＝0.82mm＞0.3mm。
由计算过程中得知，温度变形产生的伸缩应力很大(本例为781kN)，虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素，但由于两者的线膨胀系数不同，砖混部分还是对构件产生了较大的约束。
(3)很明显，本工程屋面井字梁侧面出现裂缝的主要原因是由于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外温差所产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的，而且保温隔热措施较差，在冬季的低温下，沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受到支座的约束时，在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉强度较低，当拉应力超过抗拉强度时，便产生裂缝。此外，设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗拉强度验算，抗拉筋明显不足，也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁，故裂缝在LB梁上分布较广。
4处理措施
该工程从竣工到发现裂缝已经过两年多时间，此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测，证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素——混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋稳定，同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求，故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。
(1)改善屋面保温性能。考虑到原有屋面防水材料SBS已老化变质，为防止屋面渗漏，揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层，以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。
(2)鉴于构件裂缝宽度较小，故采用表面处理法施工。具体方法为：凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层，对裂缝处用水冲洗，然后刷掺有107胶的水泥浆，最后用1∶2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处，先贴上宽300mm的铅丝网，再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测，没有发现新裂缝产生，因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。
5结束语
对于象井字梁构件这类体量较大，相互之间约束又较多的混凝土构件，为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施：
(1)选择适宜的季节浇注混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低，为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力，应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井水拌制，或设置简易的遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。
(2)选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)，选用级配良好的骨料，并严格控制砂、石子的含热量，尽量降低水灰比，合理使用减水剂，加强振捣，以减少水化热，提高混凝土的密实性和抗拉强度。
(3)做好保温隔热工作，尽量减少构件的冬夏季温差和室内外温差。
关键词：混凝土；裂缝；原因；防治；处理
1混凝土裂缝产生主要原因
1.1人为因素
（1）设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝。此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝。（2）混凝土材料使用不当产生的裂缝，比如：使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。（3）施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。
1.2客观原因
（1）温度应力引起裂缝，目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。（2）收缩引起裂缝，收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
2防治
2.1温度的控制
（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）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，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。
（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。
（6）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。
（7）如果是大体积混凝土，因为温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，所以在混凝土中埋设水管，通入冷水降温，减小混凝土的内外温差，减小约束。
（8）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，浇筑混凝土时，预留温度收缩缝。
（9）是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。
（10）是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。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，以防止寒潮袭击。
（11）在混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
（12）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。
2.2采用合理的施工方法
（1）混凝土的拌制，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度，要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。
（2）混凝土浇注过程质量控制。浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
2.3设计部门应明确建筑物的安全第一的宗旨
在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进，不可片面追求建筑物的经济性和装饰效果。
2.4混凝土材料方面
（1）选用收缩性较低的水泥，合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下，水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土，使用强度等级为42.5的水泥比较合适，可以达到合理的水灰比，保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益，使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库，严禁不同厂家的水泥混用。
（2）选用级配良好的粗、细骨料，粗骨料中针片状石子严禁超标，细骨料不能使用细砂，含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。夏季骨料温度高时，采用洒水等降温措施，减缓混凝土水化反应速度，降低混凝土入模温度。
3.1表面处理法
包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
3.2填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（〉0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝，或是裂缝中有充填物、用灌浆法很难达到效果的裂缝，以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。
3.3灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
3.4结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。
4混凝土裂缝控制案例分析
4.1在建工程发生裂缝描述
某小区在建某栋楼为六层砖混结构，在砌砖基础前用商品混凝土做300mm厚垫层，其中商品混凝土的配比及相关参数如下：该商品混凝土强度等级为C15，落度为110-130mm，水泥强度等级为P32.5，细骨料的细度模数为2.5，粗骨料最大粒径为31.5mm，，减水剂掺量为1.6%，掺平电Ⅰ级粉煤灰.混凝土的配合比为：水泥：细骨料：水：掺合料：外掺剂=257：739：1156：180：64：4.0（每M3）。混凝土浇筑完毕后，又按照要求对其进行了规定时间的养护。但是，在垫层的某些部位还是出现了一定程度的裂缝。经现场检查发现，裂缝大部分属表面裂缝，长短不等，尺寸在20mm-400mm之间，多出现在拐角等部位，形状没有任何规律。结构内部将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
4.2初步处理措施
基础混凝土垫层存在部分严重收缩缝，经勘察为表面收缩裂缝。对于基础混凝土垫层存在部分收缩裂缝问题，采用人工沿裂缝每边各50mm凿除，用水冲洗干净后，用C20细石混凝土重新浇筑，待终凝后浇水养护。完毕后使聚合砂浆保持一定时间的湿润状态，初凝后养护7天以上。实践结果证明，对于混凝土垫层，该加固处理方法能取得良好的效果。
4.3以后施工过程中裂缝的防治措施
（1）混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和用水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关，应严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。
（2）为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。
（3）在炎热环境中降低混凝土表面温度，如用冷水拌合、覆盖模板及底板、避开一日中最热时间施工等。
