化學材料科學與工程
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇化學材料科學與工程范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。
化學材料科學與工程范文第1篇
【關鍵詞】化工原理實驗 實驗教學 教學改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0170-02
1.化工原理實驗教學目的
該實驗課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設備，以鞏固學生加深對化工實際生產的理解，由實驗數據和實驗現象得出結論并提出自己的見解，增強創新意識，同時，對學生的科學研究能力、創新能力的培養也起著十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理實驗教學要求
通過實際操作使學生驗證有關化工單元操作的理論，熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，培養學生從事實驗研究的能力，其中包括：分析和觀察實驗現象的能力、正確選擇和使用測量儀表的能力、利用實驗的原始數據進行數據處理以獲得實驗結果的能力、運用文字表達技術報告的能力[4-5]。
二、化工原理實驗中存在的不足
1.人數較多，儀器裝置較少，學生動手能力受到限制，由于連年的擴招，每個班的學生人數基本都是35人以上，而實驗儀器的臺套數并沒有增加， 7-8個學生用一臺裝置的現象非常普遍，個別學生根本沒有機會動手操作儀器。
2.學生被動的做實驗，完全按照實驗書上的照搬照抄，“照單抓藥”式的教學，學生花大量的時間寫預習報告，來到實驗室也不知道到底為什么做實驗，怎么做實驗。
3.學生工程實踐性意識淡薄，不知道化工原理實驗的重要性，只是為了學分被動的做實驗，達不到理論聯系實踐的作用。
三、化工原理實驗的教學改革與思考
1.化工原理實驗教學模式的改革與思考
針對“僧多粥少”的問題的教學模式，材料科學與工程專業化工原理實驗充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學模式，分小班、小組教學，每一個小組為3-4人，每一位同學在實驗中都有不同的分工， 比如過濾實驗（恒壓過濾），一個學生要負責壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通，一個學生負責記時，一個學生要看濾液量和記錄，大家還要共同清洗濾布，傾倒濾渣，每組學生只有默契合作，才能將實驗做完，這樣就充分調動了學生的積極性、參與性和團隊合作意識，老師再根據實驗操作和小組合作進行現場打分，教學效果明顯提高。
2.化工原理實驗教學方式的改革和思考
每次課授課之前，給學時留20-30min的時間熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，正式講課時，以分組提問的方式讓學生自己講解工藝流程和操作步驟，以引導的方式把理論課本上講解的內容和實際操作中遇到的問題相結合，比如傳熱實驗（強化管傳熱），改變原來只做實驗、測數據的單一教學手段，通過強化管的強化方法，引申到化工中常見的傳熱設備的改進方法，討論如何從材料的角度降低成本，從傳熱的角度提高傳熱速率等，學生積極參與發言，各抒己見，當實驗中出現的現象和理論不符時，引導學生從實驗的源頭到實驗過程中分析誤差，充分解決“照單抓藥”式的教學模式。
3.化工原理實驗教學內容的改革與思考
充分聯系課本理論知識，讓學生感覺化工原理實驗非常實用。比如傳熱實驗，告訴學生熱電偶溫度計的測溫原理，溫度計冷端溫度補償的含義，用電腦記錄數據的方法，通過數據處理，雙對數作圖、線性回歸等方法，了解計算機技術在化工原理實驗中的重要性，實驗結束后，學生要對實驗數據進行處理，還要總結和分析，分析實驗數據誤差產生的原因等，根據實驗報告上的數據處理為依據，數據處理主要以電腦處理為主，可以鍛煉學生應用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。
以上教學內容和教學方法的改革充分調動了學生的實驗積極性，增強了工程觀念，充分做到了理論聯系實際。
參考文獻：
[1]焦緯洲，劉有智，袁志國，祁貴生，高Z.基于工程實踐能力培養的化工原理實驗教學模式的研究與探索[J].實驗技術與管理，2014，31（3）：166-168.
[2]戴益民，李潯，張躍飛.基于創新與實踐能力培養的化工原理實驗研究性教學模式的探索與實踐[J]. 化工高等教育， 2012，6：31-34.
[3]胡秀英，鄭純智.開放式化工原理實驗教學模式研究實驗科學與技術[J].實驗科學與技術，2011，2（9）：111-113.
化學材料科學與工程范文第2篇
論文摘要：將量子化學原理及方法引入材料科學、能源以及生物大分子體系研究領域中無疑將從更高的理論起點來認識微觀尺度上的各種參數、性能和規律，這將對材料科學、能源以及生物大分子體系的發展有著重要的意義。
量子化學是將量子力學的原理應用到化學中而產生的一門學科，經過化學家們的努力，量子化學理論和計算方法在近幾十年來取得了很大的發展，在定性和定量地闡明許多分子、原子和電子尺度級問題上已經受到足夠的重視。目前，量子化學已被廣泛應用于化學的各個分支以及生物、醫藥、材料、環境、能源、軍事等領域，取得了豐富的理論成果，并對實際工作起到了很好的指導作用。本文僅對量子化學原理及方法在材料、能源和生物大分子體系研究領域做一簡要介紹。
一、在材料科學中的應用
（一）在建筑材料方面的應用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，計算量子化學開始廣泛地應用于許多水泥熟料礦物和水化產物體系的研究中，解決了很多實際問題。
鈣礬石相是許多水泥品種的主要水化產物相之一，它對水泥石的強度起著關鍵作用。程新等[1,2]在假設材料的力學強度決定于化學鍵強度的前提下，研究了幾種鈣礬石相力學強度的大小差異。計算發現，含Ca鈣礬石、含Ba鈣礬石和含Sr鈣礬石的Al-O鍵級基本一致，而含Sr鈣礬石、含Ba鈣礬石中的Sr，Ba原子鍵級與Sr-O，Ba-O共價鍵級都分別大于含Ca鈣礬石中的Ca原子鍵級和Ca-O共價鍵級，由此認為，含Sr、Ba硫鋁酸鹽的膠凝強度高于硫鋁酸鈣的膠凝強度[3]。
將量子化學理論與方法引入水泥化學領域，是一門前景廣闊的研究課題，它將有助于人們直接將分子的微觀結構與宏觀性能聯系起來，也為水泥材料的設計提供了一條新的途徑[3]。
（二）在金屬及合金材料方面的應用
過渡金屬(Fe、Co、Ni)中氫雜質的超精細場和電子結構，通過量子化學計算表明，含有雜質石原子的磁矩要降低，這與實驗結果非常一致。閔新民等[4]通過量子化學方法研究了鑭系三氟化物。結果表明，在LnF3中Ln原子軌道參與成鍵的次序是：d＞f＞p＞s，其結合能計算值與實驗值定性趨勢一致。此方法還廣泛用于金屬氧化物固體的電子結構及光譜的計算[5]。再比如說，NbO2是一個在810℃具有相變的物質(由金紅石型變成四方體心)，其高溫相的NbO2的電子結構和光譜也是通過量子化學方法進行的計算和討論，并通過計算指出它和低溫NbO2及其等電子化合物VO2在性質方面存在的差異[6]。
量子化學方法因其精確度高，計算機時少而廣泛應用于材料科學中，并取得了許多有意義的結果。隨著量子化學方法的不斷完善，同時由于電子計算機的飛速發展和普及，量子化學在材料科學中的應用范圍將不斷得到拓展，將為材料科學的發展提供一條非常有意義的途徑[5]。
二、在能源研究中的應用
（一）在煤裂解的反應機理和動力學性質方面的應用
煤是重要的能源之一。近年來隨著量子化學理論的發展和量子化學計算方法以及計算技術的進步，量子化學方法對于深入探索煤的結構和反應性之間的關系成為可能。
量子化學計算在研究煤的模型分子裂解反應機理和預測反應方向方面有許多成功的例子,如低級芳香烴作為碳/碳復合材料碳前驅體熱解機理方面的研究已經取得了比較明確的研究結果。由化學知識對所研究的低級芳香烴設想可能的自由基裂解路徑，由Guassian98程序中的半經驗方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的從頭計算方法和考慮了電子相關效應的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法對設計路徑的熱力學和動力學進行了計算。由理論計算方法所得到的主反應路徑、熱力學變量和表觀活化能等結果與實驗數據對比有較好的一致性，對煤熱解的量子化學基礎的研究有重要意義[7]。
（二）在鋰離子電池研究中的應用
鋰離子二次電池因為具有電容量大、工作電壓高、循環壽命長、安全可靠、無記憶效應、重量輕等優點，被人們稱之為“最有前途的化學電源”，被廣泛應用于便攜式電器等小型設備，并已開始向電動汽車、軍用潛水艇、飛機、航空等領域發展。
鋰離子電池又稱搖椅型電池，電池的工作過程實際上是Li+離子在正負兩電極之間來回嵌入和脫嵌的過程。因此，深入鋰的嵌入-脫嵌機理對進一步改善鋰離子電池的性能至關重要。Ago等[8]用半經驗分子軌道法以C32H14作為模型碳結構研究了鋰原子在碳層間的插入反應。認為鋰最有可能摻雜在碳環中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子軌道法對摻鋰的芳香族碳化合物的研究表明，隨著鋰含量的增加，鋰的離子性減少，預示在較高的摻鋰狀態下有可能存在一種Li-C和具有共價性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子軌道計算法，對低結晶度的炭素材料的摻鋰反應進行了研究，研究表明，鋰優先插入到石墨層間反應，然后摻雜在石墨層中不同部位里[11]。
隨著人們對材料晶體結構的進一步認識和計算機水平的更高發展，相信量子化學原理在鋰離子電池中的應用領域會更廣泛、更深入、更具指導性。
三、在生物大分子體系研究中的應用
生物大分子體系的量子化學計算一直是一個具有挑戰性的研究領域，尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學可以在分子、電子水平上對體系進行精細的理論研究，是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關酶的催化作用、基因的復制與突變、藥物與受體之間的識別與結合過程及作用方式等，都很有必要運用量子化學的方法對這些生物大分子體系進行研究。毫無疑問，這種研究可以幫助人們有目的地調控酶的催化作用,甚至可以有目的地修飾酶的結構、設計并合成人工酶；可以揭示遺傳與變異的奧秘,進而調控基因的復制與突變，使之造福于人類；可以根據藥物與受體的結合過程和作用特點設計高效低毒的新藥等等，可見運用量子化學的手段來研究生命現象是十分有意義的。
綜上所述，我們可以看出在材料、能源以及生物大分子體系研究中，量子化學發揮了重要的作用。在近十幾年來，由于電子計算機的飛速發展和普及，量子化學計算變得更加迅速和方便。可以預言，在不久的將來，量子化學將在更廣泛的領域發揮更加重要的作用。
參考文獻：
[1]程新.[學位論文].武漢:武漢工業大學材料科學與工程學院,1994
[2]程新,馮修吉.武漢工業大學學報,1995,17(4):12
[3]李北星,程新.建筑材料學報,1999,2(2):147
[4]閔新民,沈爾忠,江元生等.化學學報,1990,48(10):973
[5]程新,陳亞明.山東建材學院學報,1994,8(2):1
[6]閔新民.化學學報,1992,50(5):449
[7]王寶俊,張玉貴,秦育紅等.煤炭轉化,2003,26(1):1
[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717
[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262
化學材料科學與工程范文第3篇
2011年的3月，一直埋頭研發新型3D打印機耗材的許小曙突然被尖厲的“紅色警報”驚醒。這位當時已經57歲的應用數學與材料科學博士，發現自己雄心勃勃創建的華曙高科，陷入危急時刻——全新3D打印機和耗材都未能研發成功；公司運行一年半以來幾乎沒有任何收入，但已燒掉約1200萬元現金；來自房地產行業的投資者已經失去信心，決定撤資。
這樣糟糕的狀況與許小曙之前的設想完全不同。2009年從全球規模最大的3D打印設備制造商3D Systems辭去技術總監職務后，許小曙孤身一人回國創建了華曙高科。他堅信華曙高科將成為全球最重要的3D打印機公司之一，在全球市場成為3D Systems最有力的競爭對手。許小曙不能允許自己的夢想就這樣破滅。
經過冷靜分析，許小曙決定首先解決產品研發的問題。一旦3D打印機和打印耗材盡快推出，不僅能夠提振士氣，讓投資者看到公司發展的未來，還能讓公司在短期內改善財務狀況。
當時3D打印機的開發已進入后期，許小曙有90%的把握盡快拿出最終產品。真正的技術難題是從公司成立第一天就開始研發的3D打印機耗材。這種類似于“墨汁”的打印耗材才是華曙高科的核心產品，但其研發工作卻陷入一團亂麻。根據3D打印的工作原理，這種“激光粉末燒結”技術使用的材料，是一種粉末狀材料。這些粉末在一定熔點下融化，按照數字控制技術疊加成需要“打印”成型的物品。但在研發過程中，這種材料的熔點總是忽高忽低無法控制。第一批制造出來的耗材熔點為178攝氏度，一個月后第二批生產的耗材熔點就漲到186攝氏度。不僅如此，某些批次試制出的耗材在力學性能上也無法達到要求。
許小曙決心從頭梳理打印機耗材的研發過程，查找可能影響產品性能的重要問題。這種打印機粉末耗材，是一種化學聚合物。研發之初，為保證材料質量，許小曙特意從經銷商那里購買了最好的進口化學材料作為母材。但最終他發現，恰恰是這些進口材料差點拖垮了他的公司。
事實上，因為大多數國內用戶對價格很敏感，一些材料經銷商就會進口一批質量有瑕疵的“尾貨”降低成本。這些“尾貨”材料因為生產批次不同，所以材料的質量瑕疵也各不相同。這就導致了許小曙在材料開發過程中，總會遇到沒有規律的性能問題。即便當初他曾擔心過材料問題，特意更換過幾家經銷商，也沒能擺脫原材料質量帶來的問題。
于是許小曙決心嘗試用國產化工材料開發產品，由于國內并不能生產他需要的尼龍材料，這就迫使許小曙尋找新材料來代替。“我決定干脆不搞尼龍絲材料了，而是尋找一種類似尼龍的材料，反而走出一條新路。”許小曙告訴《時間線》，“從專利和知識產權方面來說，這種材料與很多現有產品沒有任何沖突。我們為用戶提供了一種新材料。這款材料又是以蓖麻油為原料，是一種可再生能源。”
這種原材料的開發也耗費了許小曙很多精力。因為許小曙需要的這種化工原材料，需要一種全新成份的配比，這是合作材料制造商從來沒有生產過的。華曙高科的技術人員和材料制造商一起經過反復試驗才把材料配比確定下來。與此同時，許小曙不僅與合伙人幾次面對面詳細溝通解釋公司的發展前景和商業模式，還利用自己的政府資源和朋友關系，讓合伙人相信公司的發展前景。看到3D打印機和耗材都即將研發成功，合伙人最終選擇留下來。許小曙用了近一年的時間終于把自己的公司從崩盤邊緣拉了回來。
新冒險
許小曙1990年畢業于美國科羅拉多礦業大學，獲得了應用數學與材料科學博士學位。1997至2009年先后在美國Trilogy、3D Systems、Solid Concepts公司擔任軟件開發總工程師和技術總監等職務。在3D Systems，許小曙參與了SLS（選擇性激光粉末燒結）技術的開發，是該技術最終實現產業化過程中最為重要的原創者之一，他也因此成為3D打印技術全球頗具權威的技術專家。
在3D Systems工作多年后，許小曙與公司管理層在產品策略上出現了很大的分歧。3D Systems長期以來一直以銷售工業級設備為主，隨著公司的產品線和規模逐漸增大，管理層決定效仿打印機市場，在自己的設備上通過芯片監控等技術，強制3D打印機用戶們只能使用3D Systems銷售的打印耗材，從而通過售價不菲的打印耗材賺錢了豐厚利潤。
“從用戶的角度來看，這樣做并不好，并且限制了市場的競爭、限制了3D打印技術的發展。不應該在現有市場里考慮怎么多賺用戶的錢，而是應該想辦法把這個市場規模擴大。”許小曙告訴《時間線》，“現在限制3D打印發展的主要因素，并非技術方面的不足，而是成本過高。設備和材料成本降下來，才能推動市場的發展。”但由于公司已在納斯達克上市，3D Systems管理層更關心的是財務數據如何能變得更好看，所以認為這樣的銷售策略十分正確。
許小曙回憶，3D Systems一些3D打印機中的零件，樣機制造時都使用公司自己的3D打印機打印生產的。但當產品正式上市時，因為打印成本過高，公司還是要去開模具進行傳統制造。要知道這種工業級3D打印機的產量并不大。而像航空、醫療等行業的企業用戶，正是需要3D打印機來直接小批量生產零件。根據許小曙的估算，目前國際市場中，使用3D Systems 3D打印機的情況下，耗材在打印成本中的占比達到1/3。這種情況使得不少企業用戶與3D Systems等3D打印機制造商產生了矛盾。許小曙也正是從用戶對現狀的不滿中看到了市場機會。
2008年許小曙回到老家長沙參加母校湘潭大學50周年校慶，很多同學知道他在3D打印領域的成就后，都勸他利用中國制造業轉型的機會在中國創建自己的公司。當時全家都已遷至美國的許小曙并沒有回國創業的想法，笑著同意讓同學們幫助尋找投資者。2009年3月許小曙利用假期到湘潭大學進行講座，就在返美前一天，一位同學打電話告訴許小曙，有人想投資他在國內創辦3D打印機公司。抱著試試看的心態，許小曙趕去和他們見面，結果發現對方是一位希望進軍科技行業的房地產公司的老板，對技術一竅不通。于是許小曙只是大致介紹了一下3D打印技術，并留給他一些相關資料。第二天他就匆匆返回了美國。
在許小曙離開后，這位房地產公司老板帶著拿到的資料，到清華大學等不少高校找專家咨詢了3D打印技術的現狀和市場前景。在總體上得到了積極正面的反饋后，他打電話給許小曙希望兩人一起在國內創業。此時許小曙動心了。
決心創業的許小曙很快就回到長沙，約見了4、5個投資者。而在這段大約兩周的時間里，之前希望與許小曙合作的房地產老板也趕到長沙，天天晚上和許小曙一起吃飯、討論3D打印的市場狀況和前景。許小曙被打動了，他最終同意與這位不懂技術但態度誠懇的房地產商共同創建3D打印機公司。于是華曙高科在2010年9月正式注冊成立，第二年1月許小曙辭去了美國所有工作在長沙開始了自己新冒險。
華曙高科創建時包括許小曙在內一共只有6位員工，在一間80平米的寫字樓房間開始了新材料的研發工作。后來隨著研發的推進，需要購買一些試驗和生產設備，許小曙就在長沙找到一間廠房，在其中隔出一塊場地用來進行試驗。3D打印技術對技術人員的要求較高，需要有機械、電子、光學、熱學、化工等多方面的綜合知識，當時華曙高科這家小公司很難找到適合的人才。于是許小曙就全部招聘本科、碩士應屆畢業生，白天一起進行研發工作，晚上他就給這些年輕人上課培訓。在辦公室、廠房等方面控制成本的許小曙，在人才培養方面舍得花錢。他邀請很多外國專家到公司給年輕人講課。最夸張的一次是請一位機械控制領域的美國專家在公司開課50天。這位專家每天的價格是1000美元。當時正好是華曙高科3D打印機第一臺測試樣機的組裝、調試階段，這位機械控制專家和華曙高科的年輕人一起完成了最后階段的工作。
材料為王
許小曙認為真正推動3D打印技術發展的是打印所用的材料，尼龍絲、金屬粉末……每次新類型打印耗材的出現都使3D打印技術實現跨越。而他自己正是在粉末燒結技術方面有很多積累。但想要從3D Systems手中搶奪用戶，僅僅有新型材料是不夠的。許小曙還需要提供可以使用新型材料的3D打印機。而且很多企業用戶正對現有的封閉3D打印機系統心懷不滿。所以許小曙的商業模式就是銷售開放式的3D打印機和耗材整套產品，華曙高科的3D打印機屬于工業級產品，一臺售價近200萬元人民幣，除了自己制造的打印耗材外，也可以使用其他公司生產的耗材。華曙高科2013年3D打印機的銷量目標是30臺。“目前來說，技術比較簡單的桌面系統不是我的強項。華曙高科的3D打印機是工業級別，直接為醫療、航空等行業服務的設備。這是我的目標。”許小曙對《時間線》表示。
事實上，美國很多大公司都喜歡在3D打印機上使用自己研發材料。不僅可以降低成本，更重要的是可以和公司的應用要求緊密結合。例如波音公司，對3D打印材料就有特殊的防火性能要求。華曙高科的3D打印機的一大賣點就是開放性。目前在工業級市場中，許小曙認為國內他沒有競爭對手，而國際市場中，只有華曙高科的3D打印機是開放系統，幾乎壟斷該市場的兩家大公司產品都是封閉的，而且3D打印機和打印耗材的價格都約是華曙高科的一倍。
許小曙向所有客戶承諾，這家公司的產品永遠保持開放，并因此贏得了不少企業用戶的青睞。華曙高科的第一臺3D打印機已被一家美國公司買走。如今公司規模已有62人，其3D打印機2012年9月上市銷售，3個月內就賣掉了4臺。化工巨頭巴斯夫也已表現出購買意向，因為這種開放式打印機可以讓它擺脫限制，通過華曙高科的打印機來開發各種適用于3D打印機的耗材材料。
目前華曙高科的訂單主要來自美國，國內公司對華曙高科的3D打印機感興趣的很多，但真正下單寥寥無幾。許小曙表示，對此他早有思想準備。他知道一種全新技術，在取代傳統成熟技術的過程中，用戶都會有從觀望、嘗試到購買的過程。為此，華曙高科特意成立一個規模較大的打印服務部門。對于那些對3D打印感興趣但尚存疑慮的用戶，華曙高科就讓對方先把圖紙發過來，然后免費幫助他們打印價格，用最終的產品逐步說服客戶。
化學材料科學與工程范文第4篇
關鍵詞：砼裂縫；原因；防治措施
Abstract: With the development of society and economy, the concrete project of domestic construction engineering volume increasing, concrete is one of the most widely used construction materials. In building engineering, concrete crack is the practical engineering problems. Based on the analysis of the causes of concrete cracks on, focuses on how to control the concrete crack is discussed research, only for reference.
Key words: concrete cracks; causes; prevention measures
中圖分類號：TU755
1、砼裂縫概述
混凝土是一種以水泥為膠凝材料，普通砂、石為骨料，加水拌成拌合物，經凝結硬化而成的水泥混凝土，屬非均質脆性材料。在目前的土木工程施工中，因其取材廣泛，抗扭強度高，環境污染少，價格低廉等特性而別廣泛應用。然而混凝土結構在受各方面原因的影響時，例如設計和施工不當、材料原因、粗細骨料選配不當等，就會產生裂縫問題，在工程中通常稱為砼裂縫。砼裂縫在施工中是一個普遍的技術問題，在施工中能夠較好地控制砼裂縫，對保證建筑物的質量和外觀美觀性、提高建筑物的耐久性具有十分重要的意義。
2、砼裂縫產生的主要原因分析
砼裂縫產生的形式和種類很多，要根本解決砼裂縫問題，需要從砼裂縫的形成原因入手。砼裂縫產生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。
2.1 人為因素。（1） 設計不當產生的裂縫。為追求建筑物的外觀樣式，建筑物表面存在過多凹凸角，產生的凹角應力集中導致出現裂縫。一些超長建筑物，很易出現伸縮裂縫。此外，因設計的承重板件厚度太小，剛度減弱，板中受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大，致使板件出現穿透性裂縫。（2）混凝土材料使用不當產生的裂縫，比如：使用導致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標號低或水灰比高均易產生裂縫。（3）施工方法不規范會導致混凝土產生裂縫。
2.2 客觀原因。（1）溫度應力引起裂縫，目前溫度裂縫產生主要原因是由溫差造成的。（2）收縮引起裂縫，收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹干燥收縮和塑性收縮。
3、裂縫的控制措施
3.1設計方面設計中的“抗”與“放”。在建筑設計中應處理好構件中‘抗’與‘放’的關系。所謂‘抗’就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放’就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用‘抗一放’結合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設計原則。來選擇結構方案和使用的材料。（1）設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。（2）積極采用補償收縮混凝土技術：常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。（3）重視對構造鋼筋的認識：在結構設計中，設計人員應重視對于構造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。（4）對于大體積混凝土，建議在設計中考慮采用60天齡期混凝土強度值作為設計值，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。
3.2材料選擇和混凝土配合比設計方面。（1）根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。（2）選用級配優良的砂、石原材料，含泥量應符合規范要求。（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。（4）正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。（5）配合比設計人員應深入施工現場，依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況，合理選擇好混凝土的設計坍落度，針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比，協助現場搞好構件的養護工作。
3.3現場操作方面。（1）澆搗工作：澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。（2）混凝土養護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養護。養護時間為14—28天。
（3）混凝土的降溫和保溫工作：對于厚大體積混凝土，施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等)，避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后，應采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護，以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。（4）避免在雨中或大風中澆灌混凝土。（5）對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。（6）夏季應注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養護，必要時經試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。
4、裂縫的處理措施
在修補裂縫前應全面考慮與之相關的各種影響因素，仔細研究產生裂縫的原因，裂縫是否已經穩定，若仍處于發展過程，要估計該裂縫發展的最終狀態。砼裂縫的修補措施主要有以下一些方法：表面修補法，灌漿、填充法，結構補強法，砼置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。
4.1表面修補法：表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定的和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。包括表面涂抹和表面貼補法。涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。
4.2灌漿法：此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的砼裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓入砼的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
4.3填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。
4.4結構補強法：因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的砼耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等.
4.5砼置換法。砼置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，先將損壞的砼剔除，置換入新的砼或其他材料。常用的置換材料有普通砼或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物砼或砂漿。
4.6仿生自愈合法。仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，是模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能。在砼的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊)，在砼內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統，當砼出現裂縫時分泌液芯纖維使裂縫重新愈合。
