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砼结构是我国工程建设中应用最广泛的结构形式之一，据不完全统计，每年砼用量已达到25万m3，连续多年居世界第一，但我国砼结构物裂缝控制技术与发达国家相比还存在一定差距。
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，它是长期困扰着我国建筑工程技术人员的一项技术难题。
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，砼结构裂缝是不可避免的，裂缝是一种人们可以接受的材料特征。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，同时，微裂的存在也是材料本身固有的一种物理性质。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。
砼结构裂缝的基本特征：
１．砼结构的裂缝具有以下几个特征
(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)砼结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。
(5)砼结构在破坏前属于带缝工作。
2.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。
(5)裂缝可以降低结构的刚度，增大材料的泊松比，产生应力松驰现象，对预应力结构的承载力影响很大。
(6)裂缝加大加快了结构的徐变。
(7)裂缝影响建筑物的美观。
(8)裂缝加快了砼结构的碳化速度。
3.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.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。
在砼强度较低情况下，为赶工工期，过早堆荷或堆荷过大，造成变形裂缝。
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)。
成因：①砼浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分过早蒸发，体积急剧收缩，而此时砼的早期强度较低，不能抵抗这种变形应力，因而开裂。
②水泥品种收缩大，用量过多。
③水灰比过大，或模板过于干燥。
④砂率过大，砂石含泥量超标，细砂、粉砂多。
⑤砼浇筑温度过高，硬化期间温差过大。
⑧砼振捣不密实，或过分振捣造成表层浮浆厚。
⑦缺乏必要的养护措施，或养护措施不力、不当。
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。
⑤砼浇筑完成后，应及时对砼表面进行覆盖养护，养护材料应采用湿草袋或塑料薄膜，若发生表面裂缝，应及时进行二次压拌，压拌后及时覆盖，用塑料薄膜养护时，应覆盖严密，不得透风透气，保持薄膜内有蒸气水。
⑥在气温高、湿度低或风速大的天气下施工时，砼浇完成后，应及时进行浇水养护，保持湿润，防止表层水过早损失，造成千缩。
⑦选用收缩量小的水泥品种，如粉煤灰水泥，矿渣水泥等，选用适宜的砼外加剂，掺用粉煤灰。
⑧选用变频振动器振捣砼。
⑨控制砼浇筑时的温度，高温季节施工时，宜掺入缓凝剂，控制砼的凝结时间不宜过短。
⑩分层浇筑，二次振捣(大体积砼)。
?輥?輯?訛分段浇筑，设置后浇滞。
?輥?輰?訛延长养护时间，二般不少于7d。
?輥?輱?訛在砼表面刻痕，形成“应力沟”。
5.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。 ⑤砼强度达到l．2N／mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架，砼养护情况检查的数量为：全数检查。检验方法：观察、检查施工记录。
(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。
故砼的养护条件对强度的发展和裂缝的控制有很大影响。砼的养护条件指砼的潮湿状态和养护湿度。
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。
潮湿状态对砼抗拉强度影响更为敏感， 自然养护28d的抗拉强度仅是标准养护的20％，甚至更低。
上述结果表明，在早龄期如果想使砼硬化达到预期的强度，良好的供湿是非常重要的，缺少湿养护使砼强度降低的原因除了水化受到抑制外，由于凝塑和干缩引起的内应力和裂缝也是砼强度降低的原因之一。
②养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。
6．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。
7.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。
【参考文献】
［１］孙道祥．建筑物裂缝．同济大学出版社，2001，5.
［２］李惠强．建筑物结构诊断与修复.华中理工大学出版社.
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，它是长期困扰着我国建筑工程技术人员的一项技术难题。
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，砼结构裂缝是不可避免的，裂缝是一种人们可以接受的材料特征。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，同时，微裂的存在也是材料本身固有的一种物理性质。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。
砼结构裂缝的基本特征：
１．砼结构的裂缝具有以下几个特征
(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)砼结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。
(5)砼结构在破坏前属于带缝工作。
2.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。
(5)裂缝可以降低结构的刚度，增大材料的泊松比，产生应力松驰现象，对预应力结构的承载力影响很大。
(6)裂缝加大加快了结构的徐变。
(7)裂缝影响建筑物的美观。
(8)裂缝加快了砼结构的碳化速度。
3.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.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。
在砼强度较低情况下，为赶工工期，过早堆荷或堆荷过大，造成变形裂缝。
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)。
成因：①砼浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分过早蒸发，体积急剧收缩，而此时砼的早期强度较低，不能抵抗这种变形应力，因而开裂。
②水泥品种收缩大，用量过多。
③水灰比过大，或模板过于干燥。
④砂率过大，砂石含泥量超标，细砂、粉砂多。
⑤砼浇筑温度过高，硬化期间温差过大。
⑧砼振捣不密实，或过分振捣造成表层浮浆厚。
⑦缺乏必要的养护措施，或养护措施不力、不当。
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。
⑤砼浇筑完成后，应及时对砼表面进行覆盖养护，养护材料应采用湿草袋或塑料薄膜，若发生表面裂缝，应及时进行二次压拌，压拌后及时覆盖，用塑料薄膜养护时，应覆盖严密，不得透风透气，保持薄膜内有蒸气水。
⑥在气温高、湿度低或风速大的天气下施工时，砼浇完成后，应及时进行浇水养护，保持湿润，防止表层水过早损失，造成千缩。
⑦选用收缩量小的水泥品种，如粉煤灰水泥，矿渣水泥等，选用适宜的砼外加剂，掺用粉煤灰。
⑧选用变频振动器振捣砼。
⑨控制砼浇筑时的温度，高温季节施工时，宜掺入缓凝剂，控制砼的凝结时间不宜过短。
⑩分层浇筑，二次振捣(大体积砼)。
?輥?輯?訛分段浇筑，设置后浇滞。
?輥?輰?訛延长养护时间，二般不少于7d。
?輥?輱?訛在砼表面刻痕，形成“应力沟”。
5.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。 ⑤砼强度达到l．2N／mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架，砼养护情况检查的数量为：全数检查。检验方法：观察、检查施工记录。
(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。
故砼的养护条件对强度的发展和裂缝的控制有很大影响。砼的养护条件指砼的潮湿状态和养护湿度。
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。
潮湿状态对砼抗拉强度影响更为敏感， 自然养护28d的抗拉强度仅是标准养护的20％，甚至更低。
上述结果表明，在早龄期如果想使砼硬化达到预期的强度，良好的供湿是非常重要的，缺少湿养护使砼强度降低的原因除了水化受到抑制外，由于凝塑和干缩引起的内应力和裂缝也是砼强度降低的原因之一。
②养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。
6．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。
7.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。
【参考文献】
［１］孙道祥．建筑物裂缝．同济大学出版社，2001，5.
［２］李惠强．建筑物结构诊断与修复.华中理工大学出版社.