海工混凝土裂缝及其预防
近年来，大量的裂缝与荷载没有直接关系，而是由变形引起的，包括温度变形(水泥的水化热、温度变化和环境产生的热量)、收缩变形(塑性收缩、干燥收缩和碳化收缩)和地基的不均匀沉降(膨胀)变形。这些变形引起的裂缝统称为“变形引起的裂缝”[2]。
裂缝的工程实例:
小浪底孔口(导流)洞闸室以下、排沙洞明流段、明流洞、溢洪道高标号C70硅粉混凝土施工过程中，混凝土出现不同程度的裂缝。裂缝宽度一般为0.4-0.8mm，宽度为2mm，平均裂缝长度为4 m，掺入25%-40%的粉煤灰可以最大限度地减少水泥用量，降低混凝土水化热温升。
恰甫其海水利枢纽工程采用当地32.5普通硅酸盐水泥掺入ⅰ级粉煤灰和优质外加剂配制高流动性、高性能混凝土；采用当地42.5级硅酸盐水泥、硅粉和粉煤灰，并掺入膨胀剂和高效减水剂，配制大流动性、高强、高密度微膨胀补偿收缩混凝土。2000年竣工的527米导流洞和正在浇筑的300米冲砂洞发现两条约3m长的微裂缝。在底板上有耐磨层的C60高强混凝土中发现了几处微裂缝[4]。
法国五座大坝发生混凝土膨胀，引起大坝变形和内应力等问题，如大坝高程、大坝从上游向下游或从下游向上游位移，以及一些典型裂缝的形成，其特点是形成过程的缓慢性和渐进性[5]。
研究和应用:
裂缝出现后，需要进行修补，不仅增加了成本，还影响了建筑物的耐久性。因此，在保证基础工程设计规定的强度和耐久性要求以及满足施工工艺要求的前提下，应遵循合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土绝热温升的原则。防止混凝土开裂和减少裂缝的另一个重要措施是在混凝土中加入外加剂，外加剂可以提高混凝土的密实度，有效提高混凝土的抗碳化能力，减少碳化收缩；此外，还能增加混凝土的和易性，在表面形成微膜，减少水分蒸发，降低干燥收缩。若加入减水防裂剂，在保证强度的前提下，混凝土中水泥用量可降低15%；此外，还能提高水泥浆的稠度，减少泌水和下沉变形。加入减水剂后，混凝土的缓凝时间延长，有效阻止了水泥的快速水化放热，避免了水泥长期不凝固而产生的塑性收缩。
目前，国内外在增强海工混凝土抗裂性的研究方面取得了一些成果，并已应用于工程实践。
位于深圳东海岸的富华德电厂和广东LNG接收站都是海洋工程，部分甚至处于飞溅区。富华德电厂还采用海水作为冷却塔的循环冷却水，这在国内尚属首例。因此，需要配制高性能的海工混凝土。大量掺入粉煤灰和硅灰作为掺合料的混凝土被应用于海工工程，当供应超过20，000立方米的混凝土时，没有出现混凝土裂缝[6]。
大连“虎滩乐滩乐园海底世界”的海工混凝土，历经了10多年的海水浸泡和潮起潮落的考验。混凝土表面不脱落、不开裂、不渗漏、不漏水，耐久性非常好。结合工程实例，研究了引气剂、膨胀剂和缓凝减水剂对混凝土耐久性的影响。结果表明，三种外加剂配制的混凝土具有优异的冻融性、抗渗性和抗裂性，满足混凝土建筑的耐久性要求，为海工混凝土的配合比设计和耐久性研究提供了新的途径和应用经验[7]。
杭州湾跨海大桥ⅷ项目部科技人员与公司桥梁科学研究院合作，研制出C50海工耐久混凝土，在混凝土抗裂、耐腐蚀研究方面取得重大突破。二次张拉方法的成功应用，最终解决了混凝土箱梁的裂缝问题。截至15年7月，预制51 70米箱梁无一出现明显裂缝[8]。
当混凝土暴露在海水或防冻盐中的氯离子时，钢筋会被腐蚀。根据Herholdt等人的说法，腐蚀产物可以是原始钢材的六倍，从而产生足够的压力来开裂混凝土。梅塔和格威克研究了横跨旧金山湾圣马特奥大桥的高性能混凝土桥梁的腐蚀损伤。桥梁在海水中暴露17年后，蒸汽处理后的横梁因腐蚀损伤必须进行修复。本文介绍了混凝土拌合物的配合比设计，使其能蒸养18小时[9]。
在混凝土中加入丙烯纤维对暴露于氯离子中的钢筋混凝土的腐蚀有两种影响。首先，通过减少混凝土开裂和延缓腐蚀开始时间，可以在“典型”的环境中生产出质量良好的均匀混凝土。使用PFRC的第二个优点是最重要的，即一旦腐蚀开始，它可以控制腐蚀速度或削弱腐蚀。普通混凝土由于氧化铁的内部张力，容易产生裂缝。类似地，使用PFRC来控制裂纹和裂纹扩展的现象也得到了证实。当腐蚀的副产物在混凝土中产生拉力时，就需要使用这种性能的混凝土[10]。
为了延长州际大桥桥面的使用寿命，俄亥俄州交通部实施了一项材料评估计划，将钢纤维作为细骨料的候选材料，与微硅粉混合来改性混凝土，可以增加超塑密度。研究发现，在混凝土中加入分散钢纤维可以显著减少早期裂缝的形成和扩散[11]。
专利:
上海建筑科学研究院于2003年3月9日发布了CN1403400A高性能海工混凝土专用外加剂。以多元胶凝材料叠加效应理论为指导，首次将矿渣粉、粉煤灰、硅灰等工业活性外掺料按适当比例混合磨细。这种特殊外加剂在混凝土中的应用表明，掺有外加剂的混凝土的力学性能可以与同量胶凝材料的普通硅酸盐水泥混凝土相媲美，其工作性和耐久性得到了很大的改善[12]。
北京城建集团公司混凝土分公司1998 9月1193662公开了一种高性能混凝土的配制方法和施工工艺。以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为主要成分，添加8-30%的钙铝硅复合外加剂。外加剂为复合减水剂或含塑料保水剂的复合防冻剂。添加8-15%膨胀剂，强度等级达到C80-C120，密实性好，可避免混凝土表面出现裂缝，流动性好，可用于大规模泵送施工。与C40强度混凝土相比，自重减轻40%，成本降低16%。特别适用于大跨度铁路、公路桥梁、高层建筑的梁柱。
2002年8月15日，美国公开了WO02/062719高弹性混凝土材料，其组成为:一种弹性聚合物，其量足以使最终材料具有弹性；硅酮酯增加了弹性聚合物和水泥之间的粘附力；低收缩和膨胀系数的水泥；填料和水处理水泥，以及混凝土材料的制备。这种材料也可以用来修补混凝土表面的裂缝[14]。