1 混凝土收縮過程及機理
　　了解混凝土收縮過程及機理，有助于深入其實質，把握其本質，從而對采取相應的抗收縮裂縫對策有所幫助。

　　混凝土材料因物理化學作用而產生的體積縮小現象統稱為收縮。從混凝土開始澆筑至使用期，收縮過程大致可以分為五個階段即：塑性收縮期，自生收縮期，水化熱溫差收縮期，干燥收縮期，環境溫度收縮期等。

　　混凝土收縮的原因及機理主要可概括為以下三個方面：

　　1) 干燥收縮的原因是混凝土內部水分的消失。但是，開始干燥時所損失的自由水并不會引起混凝土的收縮，因此其主要原因是吸附水的消失；

　　2) 自生收縮是在沒有水分轉移下的收縮，其原因是水泥水化物的體積小于參與水化反應的水泥和水的體積，因此這是一種由水泥的水化反應所產生的固有收縮，但其值與干燥收縮比較是微不足道的；

　　3) 碳化收縮是混凝土中的水泥水化物與空氣中的二氧化碳發生化學反應的結果。

　　混凝土如果在無約束的條件下收縮，它只會單純地引起體積縮小，而不會產生應力，但實際工程中的混凝土構件均會不同程度的受到約束，使得混凝土為了保持初始長度，收縮就會在混凝土中產生拉應力。由此可知，混凝土產生收縮裂縫必須具備三個條件：收縮變形的大小，約束的情況，實時的抗拉強度。這也是預防及控制混凝土收縮裂縫的出發點。

　　2 混凝土收縮應變實用計算法
　　2.1 一般計算方法
　　英國BS5400 提出的關于收縮應變計算式由四個系數相乘，即：

　　εsh = kl ×kc ×ke ×kj 。

　　其中， kl ，kc ，ke ，kj 為影響系數，由表格或圖解的方式給出以供查用歐洲混凝土委員會—國際預應力協會給出的計算式為：

　　εsh (t，t0) =εsh0 [βs (t) - βs (t0) ] ，
　　εsh0 =εs1 ×εs2 ×εsh0 。

　　式中：εsh0 ———收縮應變基準值；
　　　　　εs1 ———取決于環境；
　　　　　εs2 ———取決于名義厚度h0 。

　　εs1 ，εs2可由相應的圖表查出，βs 為收縮隨時間發展的函數，也可由圖表查出，t為所考慮瞬間混凝土的齡期，t0為開始考慮收縮影響瞬間混凝土的齡期。

　　B —P 模式給出的計算式更為復雜，它沒有相應的通過實驗得到的數據圖表，偏重于純計算式的應用。另外，還有美國混凝土學會、英國混凝土協會等也給出了不同的計算條款。

　　2.2 一種實用計算法
　　該法的基礎是找出標準狀態下的最大收縮應變，而任何處于其他狀態下的最大收縮應變用各種不同的系數加以修正。任意狀態下最大(最終) 收縮應變值以εy (∞) 表示，標準狀態下以ε0y ( ∞) 表示，則：

　　εy (∞) =ε0y ( ∞)M1 ×M2 ×M3 ×M4 ×…×Mn 。

　　式中： M1 ， M2 ， M3 ，…， Mn ———各影響因素的修正系數，可由相應的表格查出，具體表格可參閱參考文獻；
　　ε0y ( ∞) ———在標準狀態下由實驗得出的收縮應變值。

　　標準狀態為：275號普通水泥；標準磨細度(比表面積為2500 cm2/ g～3500 cm²/g) ；骨料為花崗巖碎石；水灰比為0.4 ；水泥漿含量為20%；混凝土振動搗實；自然硬化； 試件截面為20cm×20cm；測定收縮前濕養護7d ；周圍空氣相對濕度為50%等。

　　ε0y ( ∞) 用結構相對收縮變形表示，其實驗統計值為： 3.24 ×10^-4 。而對于任意時間任意狀態下收縮應變的計算式可由下式表示：

　　εy ( t) =εy ( ∞) ×(1-e-bt ) 。

　　式中： b ———經驗系數，一般取0.01；
　　εy ( t) ———任意時間任意狀態下的收縮應變， t 以天為單位。

　　這樣，就可以求出約束方向任意時間任意狀態下的收縮應變值，從而可以初步判斷約束方向混凝土收縮裂縫是否會出現，如果有出現裂縫的可能，就可以參照其修正系數，對混凝土相應的配制條件(由決定M1，M2，M3 .值的因素決定，可由相應的表格查出) 如：水泥品種、水泥細度、配筋率等加以調整，直到滿足條件εy ( t) <εcmax為止，以達到初步防控混凝土收縮裂縫的目的。

　　3 　混凝土收縮裂縫的防控原則
　　在工程實踐中，采用“放”的原則的應用主要有：

　　1) 設置混凝土后澆帶。新版高層規程和混凝土規范中規定：每30m 留出施工后澆帶，其寬度為800mm～1000mm。這是國內外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法。

　　2) 設置伸縮縫。混凝土結構設計規范對鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距依據結構類別和所處環境做出了規定。

　　3) 在施工過程中，應重視施工組織管理，采取正確的澆筑順序與振搗方式等。

　　在工程實踐中，采用“抗”的原則的應用主要有：
　　1) 采取構造
　　措施控制或減少混凝土收縮，如增設鋼筋或鋼筋網作為補償；在溫度收縮應力較大的現澆板中，表面布置雙向溫度收縮鋼筋等。有的構造物伸縮縫的間距雖然符合規范要求，但由于施工周期長，結構為暴露在大氣中的露天結構，故在結構中斷面薄弱處、應力集中處宜采用各種加強措施。

　　2) 采取外加劑和施加預應力補償混凝土的收縮。在混凝土中加入外加劑，產生少量預壓應力來補償混凝土硬化過程中產生的收縮應力，從而使裂縫控制在無害范圍內，當然，應用時要注意外加劑的技術條件，并注意保溫養護。預應力混凝土可增強梁板剛度，所產生的預應力可抵消由于混凝土收縮產生的軸向拉應力，從而消除或減少收縮裂縫的出現，達到擴大伸縮縫間距，不設后澆帶，當然，所施加的預應力必須是專門用于抵消收縮應變的預應力。

　　3) 混凝土體積較大時，要防止各種收縮應力疊加等。
　　在大量工程中，單純地采取“放”或“抗”的措施達不到預期的效果，而應把兩者結合起來，才能達到防控混凝土收縮裂縫的效果。