一、基础知识
无论大体积混凝土还是普通混凝土，在没有荷载的情况下，经常会出现裂缝。这种裂纹通常称为间接作用下的约束变形裂纹，或简称变形裂纹。
混凝土施工期是变形裂缝的高发期。通过分析裂缝产生的机理，可以得出混凝土施工过程中各因素之间的关系如图1所示。
在混凝土施工过程中，水化热及混凝土失水是不可避免的，会引起体积膨胀或收缩变形。
水化热在加热时会引起混凝土的体积膨胀和变形，但同时散热也在进行，冷却时会引起混凝土的体积收缩和变形。在这个过程中，混凝土拌合物由软变硬，强度越来越高。
水泥水化需要利用一部分搅拌水，而大部分水分会挥发掉。这个过程简单的叫失水，会导致混凝土的体积收缩。
水化热及失水是施工过程中引起混凝土变形的主要因素。
在施工初期，混凝土的变形同时以两种状态发生——加热引起的膨胀和冷却失水引起的收缩。此时混凝土强度增长较快，释放出更多的水化热，但当水化热基本释放后，只剩下散热和失水引起的体积收缩。
收缩的速度主要与冷却和失水的速度有关，与混凝土的外部条件有关。
通常，自由状态下的体积变形不会引起混凝土裂缝，但问题是约束的存在。
约束存在于物体之间的接触中，约束着被约束物体的变形，即被约束物体会发生约束变形，产生约束应力，超过混凝土的强度，导致裂缝。
外界物体对混凝土有约束，如基础对基础的约束和混凝土的内部约束。
约束变形发生在混凝土与约束的变形差(两个物体在自由状态下的变形差)。
因为变形差减小，约束变形和应力减小，约束应力小于当时混凝土的强度就不会出现裂缝。
施工期间，混凝土在水化热及失水的作用下，体积会发生较大变化，或膨胀或收缩，需要控制体积变化的量和速度，以减小变形差异。
二。常识
1.温差
同步温差——同一时间结构中任意两点之间的温差。
持续温差——同一结构的任意两次温差。
2.变形
膨胀-由水化热或温度上升引起的混凝土体积变化。
收缩-由于散热和失水引起的混凝土体积变化。
位移——由膨胀或收缩引起的构件端部或与之相连的构件的移动。
3.变形因素
基本因素——混凝土浇筑后水泥水化产生的热量、拌合水的损失、温度变化。
影响因素——混凝土原材料及配合比、生产方式、养护条件、建筑或构件尺寸、环境温湿度、风雨淬火、日光曝晒、使用条件等。
4.限制
混凝土部件之间的约束-混凝土中任何部件对相邻部件的约束。
混凝土构件之间的约束-混凝土结构构件对相邻构件的约束。
非混凝土主体的约束-非混凝土主体对相邻混凝土主体的约束。
5.约束形式
约束形式根据约束位置的类型分为顶部、侧面和混合；按约束类型分为端承式、摩擦式和胶结式。
约束形式的示例:
顶式——框架柱约束框架梁，嵌入基础的基础侧边受基础侧边约束；
侧式——基础对基础的约束，地下室底板对后浇混凝土墙的约束；
混合型——厚混凝土由内向外的约束；
端承效应——顶部位置对混凝土体的约束效应；
摩擦力——基础对基础的约束作用；
胶结——先浇混凝土对后浇混凝土的粘结作用。
三。对结构变形缝的理解
1.混凝土结构构件的姿态
厚混凝土-厚混凝土构件，如大型独立基础。
长混凝土——除厚度外，其他两种尺寸(长度或宽度)较长的混凝土构件，如垫层、条形基础、框架梁、混凝土墙等。
长体混凝土——厚度较大的长体混凝土构件，如较厚的地下室底板或筏板基础、大型条形基础、大型框架梁等。
2.混凝土变形裂缝
厚混凝土裂缝——水化热导致混凝土内部温度升高，混凝土体积处于大膨胀状态，而外部收缩是由于表面冷却过快，内部混凝土制约混凝土外部收缩变形，导致混凝土表面出现裂缝，是表面的深层裂缝。
混凝土长裂缝——水化热使混凝土体升温，然后在降温和失水的共同作用下，混凝土的体积会收缩变形。此时，与混凝土体接触的物体会限制其收缩变形，产生断裂裂缝。
厚混凝土裂缝——厚混凝土裂缝和长混凝土裂缝同时出现在厚混凝土构件和长混凝土构件上。
四。施工过程中的变形缝控制
1.厚混凝土
根据经验，当内外温差不大于25℃时，混凝土构件表面不会产生深裂缝。因此，内外温差这一间接指标可以作为控制裂缝产生的标准。内外温差是同步的。减小温差应从控制最高温升(选择水化热较小的水泥，减少水泥用量，添加减水剂)和控制降温速率(采取保温措施，适当加热)两方面入手。
2.长混凝土
长混凝土裂缝是由温差、混凝土失水(拌合水)、约束等因素造成的。裂缝控制应以使约束应力小于混凝土强度为基础，采取一系列措施控制裂缝的产生。通过控制约束应力，减小了约束应变。措施有:减少构件长度(后浇带，分段浇筑)，改变约束条件(视结构而定)，减少持续温差的量和速度(与内外温差控制相同)；减少失水和速度(减少用水量，掺减水剂，采取节水措施)；变形补偿(添加微膨胀剂)。
五、工程实例-天津周大福金融中心钢筋混凝土劲性柱裂缝
该项目为天津周大福金融中心，100层，高度530。m .混凝土裂缝结构类型为钢筋混凝土劲性柱裂缝，裂缝位置位于52层外围框架柱。裂缝主要出现在混凝土框架柱的下部，大致水平。
引起裂缝的相关因素分析如下。
(1)混凝土施工时柱结构的变形特点:混凝土浇筑后，柱外混凝土会发生较大变形，而柱内的钢筋柱不会变形。
(2)混凝土施工时柱结构的约束特性:钢骨柱约束柱周围混凝土的变形。
(3)约束外围混凝土的钢骨柱约束体:侧向钢板和钢立柱。
(4)约束形式:侧向钢板-侧向、摩擦或粘接；钢柱顶型，端承功能。
(5)开裂过程:钢骨柱约束柱周围混凝土的变形在混凝土中产生应力(图2)。
(6)影响混凝土变形的一个重要特征:强风(高空)。
(7)大风原因:混凝土冷却失水加剧→变形增大，变形速度加快→约束应力增大。
(8)外围混凝土约束应力特征:钢柱约束混凝土产生的应力沿混凝土柱向下叠加，即向下压力增大。
(9)出现裂缝:当混凝土的一部分(一般是下部)的约束应力超过混凝土的强度时，出现裂缝。
