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摘要：砼结构是我国工程建设中应用最广泛的结构形式之一，近代科学关于砼强度理论的研究和大量工程实践所提供的经验都说明，砼结构在建设和使用过程中，经常会出现不同程度、不同形式的裂缝砼结构裂缝，特别是通过对砼微观的研究认为：裂缝的扩展程度就是材料破损程度的标志，可以认为，砼结构有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，所谓结构的抗裂质量只是把裂缝控制在一定的范围内而已。
关键词:砼结构、裂缝控制技术、
一砼结构裂缝的基本特征
(1)微裂缝是砼结构内部自有的裂缝，是一种“内在缺陷”，砼结构的裂缝是绝对的。
(2)砼结构裂缝的分布一般是有规律性，即裂缝的方向与主拉应力垂直，与剪切应力平行，但裂缝的开裂位置是不确定的。
(3)砼結构微裂缝在广义荷载作用下，会发生扩展，直至破坏。
(4)砼结构同一条裂缝其宽度是不均匀的。
二 裂缝的危害
严格地说，任何结构裂缝都是有害的，只是造成的危害程度不同：
(1)裂缝是砼结构破坏的初始阶段，是结构破坏的前兆，砼结构的破坏首先从结构裂缝开始的。
(2)裂缝(特别扩展裂缝)可降低结构的承载力，加速结构的破坏。
(3)裂缝引起结构持久强度降低，影响结构的耐久性，如保护层剥落，加快钢筋的锈蚀。
(4)影响结构的正常作用，如防水结构，裂缝可以引起渗漏。
三结构裂缝的控制原则
(1)规范许可的原则：裂缝控制必经满足规范要求，裂缝宽度应控制在规范的许可范围内。
(2)经济性原则：结构裂缝是材料固有的一种物理性质，裂缝是绝对的，不裂是相对的，如对结构的抗裂性要求过严，必将付出巨大的经济代价。
(3)预防为先的原则：控制裂缝应该防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，采取一定的设计、构造、施工措施，减少裂缝的产生．重点在防，实践证明，凡是采取了控制措施的，一般都取得了良好的效果。
(4)分阶段控制的原则：采取设计阶段、施工阶段和使用阶段三个阶段进行控制，施工期间主要采取构造和施工措施，减少裂缝的产生，设计阶段主要通过构造设计控制裂缝，使用阶段主要控制荷截裂缝，并对裂缝进行必要的修复。
四施工阶段常见的裂缝形式及控制措施：
(1)不均匀沉降引起的裂缝。
成因：模板支护不牢，支撑下沉。
防治措施：加强模板的支护稳定，砼浇筑前认真检查，浇筑过程中派人巡视，发现支撑偏移或下沉，及时进行纠正处理。
(2)过早拆模，堆荷引起的裂缝。
成因：砼强度未达到拆模要求，过早拆模，使砼结构过早承载，引起变形过大，造成砼裂缝。
防治措施：砼强度未达龄期之前，控制堆荷大小，加强结构支护，不过早拆除支护结构。
(3)砼浇筑和硬化过程中产生的裂缝：多见于塑性裂缝和干缩裂缝，对于大体积砼浇筑后数小时内还会发过沉塑(裂缝大，水平缝、平行于钢筋)。
防治措施：
①配制砼时，应严格控制水灰比和水泥用量，尽可能降低水灰比。
②控制原材料的质量，石子选用连续级配的石子，黄砂选用粗砂，含泥量不得超标，降低砂率，以减少空隙率。
③加强砼的振捣质量，振捣要密实，每次振捣的时间控制在5～15s，不宜过长时间的振捣，保证表面密实，减少收缩，提高砼的抗裂强度。
④砼浇筑前，应将基层和模板浇水湿透。
五养护条件对砼强度和裂缝控制的影响。
(1)《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204--2002对砼养护的有关规定：规范7．4．7条规定：
①应在浇筑完成后的12h以内对砼加以覆盖并保温养护。
②砼浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或矿渣水泥拌制的砼，不得少7d，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的砼，不得少于l4d。
③浇水次数应保持砼处于湿润状态，砼养护用水应与拌制用水相同。
④采用塑料布覆盖养护的砼，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水。
(2)养护条件对砼强度和裂缝的影响
砼养护目的是要使砼保持或尽可能接近于饱和状态，使水化作用达到其最大的速度，得到更高强度的砼，不同的养护和维护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护则会造成强度损失，裂缝增加。
①养护湿度对砼强度和裂缝的影响：如果砼潮湿状态低于相对湿度的80％，水化几乎完全停止，因此湿度的供给情况对砼的影响是一个重要方面。
试验表明，在入模温度相同的情况下，干燥状态比湿养护状态强度显著降低，且随龄期增长强度降低越大：在养护温度相同的条件下，连续湿养护(即盖草袋洒水养护)要比普通湿养护砼强度增长要快。
②保护温度对砼强度和裂缝的影响：
养护温度的升高可以加速水化的化学反应，对砼早期强度产生有利影响，但若砼浇筑和凝结的初期温度过高：会对砼的后期强度产生不利影响，其原因是较高温度下砼的水化速率被减缓，且在浆体内部产生了不均匀分布的多孔水化产物，降低了砼强度，因此，在大体积砼浇筑中要特别注意控制砼的硬化温度j降低砼的温升峰值，降低内外温差，是控制砼裂缝产生的有效途径。
六几种有效的裂缝控制技术及其发展
6.1从上述分析可知，砼结构裂缝是难以克服的一种自然特性，但是通过一定的方法和采取一定的措施，可以减少砼开裂的数量，控制裂缝的扩展，把裂缝控制在无害范围内。人们通过实践总结出如下方法：
(1)设置变形缝、后浇滞、分格缝等措施。
从国内外有关规范及一些重大工程的实际设计可看出，对于结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在着两类学派：
第一类：设计规范规定得很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理，对伸缩缝和沉降缝的设置，没有严格规定，而是采取了“裂了就堵，堵不住就排的”实际处理手段。
第二类：设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制，对于变形引起的裂缝没有计算规定，只要按规范设计就行，即留缝就不裂的原则。
大量的工程实践证明，留缝与否，并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂，是否开裂与许多因素有关。
(2)掺入外加剂，如减水剂，早强剂、膨胀剂、保水剂、粉煤灰等，以改善砼的工作性能，提高砼的早期强度，达到抗裂的目的。
(3)补偿收缩砼(膨胀砼)：即在普通砼中掺入膨胀剂，配制出微膨胀砼，其抗裂机理是：在砼中掺入膨胀剂，使砼在硬化过程中发生微膨胀，对结构产生予应力(0．3～0．7Mpa)；用以补偿，抵消或部分抵消因砼收缩变形而产生的拉应力，从而达到抗裂目的。
6.2工程结构裂缝控制的新发展：
①大体积砼瞬态温度场和温度收缩应力计算机仿真系统：即利用计算机仿真系统控制砼在浇筑和凝固养护过程中的温度、温差和温度收缩应力，使其小于相应时期砼的抗拉强度，实现连续、无缝、超长施工的技术。
②大体积现浇砼结构裂缝控制专家系统：即利用人工智能技术，通过计算机对砼结构裂缝进行控制。专家系统的功能是：
检查设计质量，是否符合有关设计规范的最低要求：
检查施工质量，是否符合有关施工规范的最低要求；
判断分析裂缝成因
分析裂缝的严重程度并提供处理的对策。
七裂缝的修复和加固技术
砼结构的裂缝虽说不可避免，但其危害程度可以控制，裂缝控制技术是指开裂前的预防和开裂后的修复两部分。
裂缝是否需要进行修复或加固，应首先诊断裂缝的危害性。对于无害缝，一般不需进行修补，对于有害缝则必须进行修补，危害较大影响结构的强度时还要进行补强加固。
必须修补与无需修补的裂缝宽度限值
修复和补强加固的主要方法有：
(1)化学灌浆法(含压力灌浆)：
对裂缝部分灌注各种浆液材料，如水泥浆、水泥一水玻璃浆、环氧树脂浆、聚氨脂浆、丙烯酰胺浆、甲基丙烯酸脂浆(甲凝)。
(2)补强加固法：如玻璃纤维布粘贴加固、碳纤维布粘贴加固，
粘钢加固等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:砼结构、裂缝控制技术、
一砼结构裂缝的基本特征
(1)微裂缝是砼结构内部自有的裂缝，是一种“内在缺陷”，砼结构的裂缝是绝对的。
(2)砼结构裂缝的分布一般是有规律性，即裂缝的方向与主拉应力垂直，与剪切应力平行，但裂缝的开裂位置是不确定的。
(3)砼結构微裂缝在广义荷载作用下，会发生扩展，直至破坏。
(4)砼结构同一条裂缝其宽度是不均匀的。
二 裂缝的危害
严格地说，任何结构裂缝都是有害的，只是造成的危害程度不同：
(1)裂缝是砼结构破坏的初始阶段，是结构破坏的前兆，砼结构的破坏首先从结构裂缝开始的。
(2)裂缝(特别扩展裂缝)可降低结构的承载力，加速结构的破坏。
(3)裂缝引起结构持久强度降低，影响结构的耐久性，如保护层剥落，加快钢筋的锈蚀。
(4)影响结构的正常作用，如防水结构，裂缝可以引起渗漏。
三结构裂缝的控制原则
(1)规范许可的原则：裂缝控制必经满足规范要求，裂缝宽度应控制在规范的许可范围内。
(2)经济性原则：结构裂缝是材料固有的一种物理性质，裂缝是绝对的，不裂是相对的，如对结构的抗裂性要求过严，必将付出巨大的经济代价。
(3)预防为先的原则：控制裂缝应该防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，采取一定的设计、构造、施工措施，减少裂缝的产生．重点在防，实践证明，凡是采取了控制措施的，一般都取得了良好的效果。
(4)分阶段控制的原则：采取设计阶段、施工阶段和使用阶段三个阶段进行控制，施工期间主要采取构造和施工措施，减少裂缝的产生，设计阶段主要通过构造设计控制裂缝，使用阶段主要控制荷截裂缝，并对裂缝进行必要的修复。
四施工阶段常见的裂缝形式及控制措施：
(1)不均匀沉降引起的裂缝。
成因：模板支护不牢，支撑下沉。
防治措施：加强模板的支护稳定，砼浇筑前认真检查，浇筑过程中派人巡视，发现支撑偏移或下沉，及时进行纠正处理。
(2)过早拆模，堆荷引起的裂缝。
成因：砼强度未达到拆模要求，过早拆模，使砼结构过早承载，引起变形过大，造成砼裂缝。
防治措施：砼强度未达龄期之前，控制堆荷大小，加强结构支护，不过早拆除支护结构。
(3)砼浇筑和硬化过程中产生的裂缝：多见于塑性裂缝和干缩裂缝，对于大体积砼浇筑后数小时内还会发过沉塑(裂缝大，水平缝、平行于钢筋)。
防治措施：
①配制砼时，应严格控制水灰比和水泥用量，尽可能降低水灰比。
②控制原材料的质量，石子选用连续级配的石子，黄砂选用粗砂，含泥量不得超标，降低砂率，以减少空隙率。
③加强砼的振捣质量，振捣要密实，每次振捣的时间控制在5～15s，不宜过长时间的振捣，保证表面密实，减少收缩，提高砼的抗裂强度。
④砼浇筑前，应将基层和模板浇水湿透。
五养护条件对砼强度和裂缝控制的影响。
(1)《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204--2002对砼养护的有关规定：规范7．4．7条规定：
①应在浇筑完成后的12h以内对砼加以覆盖并保温养护。
②砼浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或矿渣水泥拌制的砼，不得少7d，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的砼，不得少于l4d。
③浇水次数应保持砼处于湿润状态，砼养护用水应与拌制用水相同。
④采用塑料布覆盖养护的砼，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水。
(2)养护条件对砼强度和裂缝的影响
砼养护目的是要使砼保持或尽可能接近于饱和状态，使水化作用达到其最大的速度，得到更高强度的砼，不同的养护和维护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护则会造成强度损失，裂缝增加。
①养护湿度对砼强度和裂缝的影响：如果砼潮湿状态低于相对湿度的80％，水化几乎完全停止，因此湿度的供给情况对砼的影响是一个重要方面。
试验表明，在入模温度相同的情况下，干燥状态比湿养护状态强度显著降低，且随龄期增长强度降低越大：在养护温度相同的条件下，连续湿养护(即盖草袋洒水养护)要比普通湿养护砼强度增长要快。
②保护温度对砼强度和裂缝的影响：
养护温度的升高可以加速水化的化学反应，对砼早期强度产生有利影响，但若砼浇筑和凝结的初期温度过高：会对砼的后期强度产生不利影响，其原因是较高温度下砼的水化速率被减缓，且在浆体内部产生了不均匀分布的多孔水化产物，降低了砼强度，因此，在大体积砼浇筑中要特别注意控制砼的硬化温度j降低砼的温升峰值，降低内外温差，是控制砼裂缝产生的有效途径。
六几种有效的裂缝控制技术及其发展
6.1从上述分析可知，砼结构裂缝是难以克服的一种自然特性，但是通过一定的方法和采取一定的措施，可以减少砼开裂的数量，控制裂缝的扩展，把裂缝控制在无害范围内。人们通过实践总结出如下方法：
(1)设置变形缝、后浇滞、分格缝等措施。
从国内外有关规范及一些重大工程的实际设计可看出，对于结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在着两类学派：
第一类：设计规范规定得很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理，对伸缩缝和沉降缝的设置，没有严格规定，而是采取了“裂了就堵，堵不住就排的”实际处理手段。
第二类：设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制，对于变形引起的裂缝没有计算规定，只要按规范设计就行，即留缝就不裂的原则。
大量的工程实践证明，留缝与否，并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂，是否开裂与许多因素有关。
(2)掺入外加剂，如减水剂，早强剂、膨胀剂、保水剂、粉煤灰等，以改善砼的工作性能，提高砼的早期强度，达到抗裂的目的。
(3)补偿收缩砼(膨胀砼)：即在普通砼中掺入膨胀剂，配制出微膨胀砼，其抗裂机理是：在砼中掺入膨胀剂，使砼在硬化过程中发生微膨胀，对结构产生予应力(0．3～0．7Mpa)；用以补偿，抵消或部分抵消因砼收缩变形而产生的拉应力，从而达到抗裂目的。
6.2工程结构裂缝控制的新发展：
①大体积砼瞬态温度场和温度收缩应力计算机仿真系统：即利用计算机仿真系统控制砼在浇筑和凝固养护过程中的温度、温差和温度收缩应力，使其小于相应时期砼的抗拉强度，实现连续、无缝、超长施工的技术。
②大体积现浇砼结构裂缝控制专家系统：即利用人工智能技术，通过计算机对砼结构裂缝进行控制。专家系统的功能是：
检查设计质量，是否符合有关设计规范的最低要求：
检查施工质量，是否符合有关施工规范的最低要求；
判断分析裂缝成因
分析裂缝的严重程度并提供处理的对策。
七裂缝的修复和加固技术
砼结构的裂缝虽说不可避免，但其危害程度可以控制，裂缝控制技术是指开裂前的预防和开裂后的修复两部分。
裂缝是否需要进行修复或加固，应首先诊断裂缝的危害性。对于无害缝，一般不需进行修补，对于有害缝则必须进行修补，危害较大影响结构的强度时还要进行补强加固。
必须修补与无需修补的裂缝宽度限值
修复和补强加固的主要方法有：
(1)化学灌浆法(含压力灌浆)：
对裂缝部分灌注各种浆液材料，如水泥浆、水泥一水玻璃浆、环氧树脂浆、聚氨脂浆、丙烯酰胺浆、甲基丙烯酸脂浆(甲凝)。
(2)补强加固法：如玻璃纤维布粘贴加固、碳纤维布粘贴加固，
粘钢加固等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。