建筑工程施工中混凝土裂缝的成因及措施探究

摘要：混凝土裂缝是建筑工程中普遍存在且亟待解决的质量通病，严重影响结构的耐久性、防水性及承载能力，本文深入探究了在施工阶段混凝土裂缝产生的主要成因，涵盖材料性质、收缩变形、施工工艺等多方面因素，系统提出应对措施，有效提升混凝土结构施工质量、保障工程安全。

关键词：建筑工程；混凝土；裂缝；措施

引言：裂缝不仅是观感缺陷，更是水分、有害离子侵入的便捷通道，直接侵蚀钢筋，削弱结构整体性，最终威胁建筑安全与使用寿命。施工阶段是裂缝控制的关键期，其成因复杂且相互作用，所以需要深入剖析其成因并建立系统性防控策略[1]。

一、建筑工程施工中裂缝主要成因的深度剖析

（一）材料选择与配比失当：内部缺陷的初始

混凝土材料的品质与配比是抗裂的内因核心，水泥用量过多是首要诱因，会显著提升水化热强度与总量，导致温度骤增，加剧胶凝材料后期收缩。高活性水泥会放大这一效应，水灰（胶）比过高则引入过量自由水，水分蒸发后在水泥石中形成连通的毛细孔网，降低致密性，造成显著体积缩减。骨料作为稳定相，含泥量过高会通过物理吸水和化学反应加剧收缩。骨料级配不良导致颗粒堆积疏松，需额外增加浆体填充孔隙，直接提高易收缩相占比。同时，浆体与骨料间的界面过渡区（存在原始微裂缝、薄弱连接）随之扩大，整体抗拉强度劣化。破坏机制：胶凝材料收缩应力、骨料约束作用协同关系失衡时，内部拉应力突破界面结合强度，微裂缝在骨料-浆体界面等薄弱区域萌生并扩展汇集[2]。

（二）收缩变形遭遇约束：体积缩减受阻引发拉裂

混凝土收缩是固有属性，唯有完全自由变形才不产生应力。实际工程中收缩必然受边界约束，转化为拉裂应力。收缩按阶段分为三类：（1）塑性收缩：初凝前表面水分蒸发超内部泌水补偿能力，毛细管负压使表层浆体塌陷，形成无序裂缝。（2）干燥收缩：硬化后孔隙水散逸及凝胶水蒸发引发持续收缩，可持续数年。构件几何、环境温湿度、骨料性能影响显著。（3）温度收缩：温度峰值后冷却时发生，收缩量与降温幅度、线膨胀系数直接相关。约束来源：外部边界（基岩、既有结构）、密集钢筋网、固定模板均限制收缩；材料内部摩擦力与粘结力亦构成自约束。当约束应力超过混凝土龄期抗拉强度（早期强度低且增长滞后），裂缝必然产生[3]。

（三）施工过程控制缺陷：人为因素扩大裂缝风险

施工精度直接影响材料性能与环境干扰控制：（1）振捣失衡：过振导致骨料下沉、浆体上浮（泌水），表层形成高孔隙脆弱区，蒸发后产生网裂；欠振则留存气泡孔洞，成为荷载下裂缝起点。（2）养护失控：早期未及时覆盖保湿、养护时长不足或方式错误（高温曝晒、大风缺水）：水分剧烈蒸发使表里收缩梯度陡增，诱发毛细张力开裂；水化缺水延缓强度增长，抗拉能力滞后于收缩应力发展。（3）模板缺陷：地基下沉、支架失稳或模板刚度不足，使未硬化混凝土变形鼓胀，引发塑性裂缝；过早拆除底模（尤其大跨构件），结构因自重弯曲，底部受拉区因强度不足产生贯穿性结构裂缝，威胁安全耐久性[4]。

二、系统性防控措施探究

（一） 材料体系与配合比的源头优化：构筑抗裂内禀属性

材料本征性能的改良是提升混凝土抗裂能力的根本立足点，主动降低水化热源强度，选用低热或中热硅酸盐水泥，引入活性矿物掺合料进行胶凝材料体系重构，如优质粉煤灰或粒化高炉矿渣粉，以精确的比例替代部分水泥（通常在20%-50%合理范围）。这些掺合料具有火山灰效应或潜在水硬性，其反应进程慢于水泥，大幅削减单位体积水化热总量，持续优化硬化浆体的微观结构。粉煤灰的滚珠效应和矿渣粉的微集料填充作用可改善新拌混凝土的和易性、保水性，减少泌水风险。水分与孔隙结构的战略控制通过采用高效高性能减水剂实现技术突破，其分子结构能高效吸附在水泥颗粒表面，产生强大的静电斥力或空间位阻效应，实现大幅减少拌合用水量（降低水胶比15%-30%），同时保持所需的流动性和可施工性。低水胶比是核心目标，其直接结果是大幅减少混凝土凝结硬化后内部可蒸发自由水的比例。

（二） 施工过程的精细化实时管控：阻断裂缝触发环节

将优化的材料设计转化为无缺陷的实体结构，高度依赖现场施工的精准调控。全过程温度应力的主动干预尤其针对大体积混凝土构件或高温季节施工，采用预埋循环冷却水管道技术是一项高效温控措施，通过调节管内冷却水流量与温度，实时吸收、导出混凝土核心部位积聚的水化热能量，削弱热源强度。实施分层或分块浇筑工艺，化整为零，通过减小单次浇筑体的物理尺寸规模，成倍增加散热表面积，加速内部热量向环境消散。配套建立完善的温度场远程自动实时监测网络，在结构内部关键深度点及表面精确布置温度传感器，动态捕捉内外温差（ΔT）。施工组织过程中须保证测温数据的连续反馈，当实测温差接近或超过临界限值（规范一般规定不大于25℃），立即启动冷却水流速调整、保温覆盖强化或表面喷雾降温等应急调控手段，强行将温差拉回安全阈值内，避免拉应力超限。振捣工序的精准平衡艺术要求杜绝任何极端操作，依据设备类型、构件几何特性、钢筋密集程度以及混凝土工作性能，预先通过工艺试验明确最佳振捣参数（插入深度、间距、点位停留时间、移动轨迹）。

（三） 结构构造设计与裂缝后处理的协同策略

针对难以完全规避的约束应力与既有损伤，在设计和修复环节设置防御与补偿机制。在预期拉应力高度集中区域（如截面突变处、孔洞角部、超长结构中部），额外增配温度收缩钢筋或铺设细密钢丝网片，该类钢筋并非以承担荷载为目标，而在于限制微裂缝的扩展开口度，实现细而密的无害裂纹分布模式，防止形成宏观贯通性宽裂缝。对于规模宏大的现浇混凝土结构体系（如地下室底板、大型设备基础、超长楼板），科学设置后浇带。在浇筑时主动预留特定宽度的临时变形缝，使两侧结构单元在早期收缩剧烈的1-2个月内能近乎自由地完成大部分温降收缩与干缩变形，待主变形期过后，选择适当温度窗口并用微膨胀混凝土封填后浇带，将约束累积应力消解于事前。对已产生的裂缝需进行详尽检测（宽度、深度、走向、活动性）并依据其形态特征与结构性危害程度分级处置，仅存于浅层、稳定、无渗漏风险的微小无害裂缝（宽度通常<0.2mm），涂刷柔性弹性环氧类树脂、渗透型硅烷/硅氧烷或专用聚合物改性水泥基涂料，阻隔水汽、氯化物等有害介质渗入。

结语：

混凝土裂缝控制绝非单一的技术问题，施工环节作为这一链条的核心，要求从根本上转变观念，精准把脉材料配比、严控施工工艺、实施精准养护等一系列精细化、标准化的管理手段，可以将裂缝控制在无害范围内。

参考文献：

[1]陈祖深. 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理策略[J]. 散装水泥， 2025， （04）： 112-114.

[2]何龙， 王明明， 张海江. 混凝土裂缝的成因及其在建筑施工中的预防措施[J]. 石化技术， 2025， 32 （08）： 409-410.

[3]孙鹏， 杜建忠. 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J]. 大众标准化， 2025， （14）： 24-26.

[4]马永生. 房屋建筑工程施工中混凝土裂缝成因及解决策略探究[J]. 中国建筑装饰装修， 2025， （14）： 127-129.