建筑工程中混凝土开裂性能与防治技术

1 混凝土开裂的常见类型及成因

1.1 温度裂缝

混凝土在浇筑后，其内部水泥水化反应会产生大量的水化热，使混凝土温度升高。当混凝土表面与内部温差过大时，会产生温度应力。若温度应力超过混凝土的抗拉强度，则会导致温度裂缝的产生。此外，外界环境温度的剧烈变化，如昼夜温差、季节变化等，也会使混凝土表面和内部的温度不一致，进而引发温度裂缝。

1.2 干缩裂缝

混凝土在硬化过程中，水分会逐渐蒸发，导致混凝土体积收缩。当混凝土的收缩受到约束时，内部会产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会出现干缩裂缝。影响干缩裂缝的因素主要有混凝土的原材料、配合比、施工工艺及养护条件等。例如，水泥用量过多、水灰比过大、养护不及时等都会加剧混凝土的干缩裂缝。

1.3 塑性裂缝

塑性裂缝通常发生在混凝土浇筑后不久，此时混凝土尚未硬化，处于塑性状态。其产生的原因主要有：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂；此外，混凝土原材料质量差、配合比不合理、施工操作不当等也会导致塑性裂缝的产生。

1.4 沉降裂缝

当建筑物地基不均匀沉降或基础结构发生变形时，会在混凝土结构中产生附加应力。若这些附加应力超过混凝土的抗拉强度，则会导致沉降裂缝的出现。这种情况通常发生在软土地基、填土地基或地基处理不当的建筑物中。

2 混凝土开裂性能的影响因素

2.1 原材料因素

水泥：水泥品种、强度等级、安定性等对混凝土开裂性能有重要影响。如铝酸三钙含量高的水泥，水化热释放快且总量大，易导致温度裂缝；水泥的安定性不良，会使混凝土内部产生不均匀的体积变化，从而引起裂缝。

骨料：骨料的品质、级配、含泥量等会影响混凝土的性能。骨料颗粒形状不好、级配不良，会使混凝土拌合物的和易性差，容易离析和泌水，导致混凝土收缩增大，进而引发裂缝；骨料中的有害物质，如泥块、云母等，会降低混凝土的强度和粘结力，影响混凝土的抗裂性能。

外加剂：外加剂的种类和质量对混凝土性能影响显著。减水剂能降低混凝土的水灰比，提高混凝土的强度和抗裂性，但如果减水剂的掺量不当，可能会导致混凝土泌水、离析或增加混凝土的收缩；缓凝剂可以延缓混凝土的凝结时间，但如果使用过量，会使混凝土早期强度增长缓慢，增加塑性开裂的风险。

配合比因素：混凝土的配合比是影响其性能的关键因素之一。水灰比过大，会使混凝土的强度降低，干缩增大，容易产生裂缝；水泥用量过多，会增加混凝土的水化热和收缩，从而加大开裂的可能性；砂率过大或过小，都会影响混凝土的和易性和密实性，进而对混凝土的抗裂性能产生不利影响。

2.2 施工工艺因素：

搅拌与运输：混凝土搅拌不均匀，会使材料分布不均，导致局部强度不足或应力集中，容易产生裂缝；运输过程中，若混凝土受到颠簸、碰撞或过度振荡，会使混凝土产生离析，影响其均匀性和密实性，增加开裂风险。

浇筑与振捣：浇筑速度过快、不均匀浇筑或振捣不足，会使混凝土内部存在气泡、孔洞等缺陷，降低混凝土的强度和抗裂性；而过度振捣则会导致混凝土离析，使骨料与水泥浆分离，同样不利于混凝土的性能。

养护因素：养护是混凝土施工中的重要环节。养护不及时、养护时间不足或养护方法不当，会使混凝土表面水分过早蒸发，导致干缩裂缝的产生；此外，在冬季施工时，若混凝土受冻，会使混凝土内部的水分结冰膨胀，破坏混凝土的结构，导致裂缝的出现。

3 混凝土开裂的防治技术

3.1 原材料选择与配合比优化

优先选用低水化热的矿渣水泥、粉煤灰水泥等拌制混凝土，并适当掺入缓凝减水剂，以降低混凝土的水化热和早期收缩。在保证混凝土设计强度等级的前提下，通过合理调整配合比，适当降低水灰比和水泥用量，同时选择级配良好的骨料，控制其含泥量和泥块含量，提高混凝土的密实性和抗裂性。根据工程需要，可在混凝土中掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土产生适当的膨胀，以补偿其收缩，减少混凝土的温度应力和干缩应力。

3.2 施工工艺控制

模板与支架：确保模板和支架具有足够的强度、刚度和稳定性，避免在混凝土浇筑和硬化过程中发生变形或沉降，导致混凝土裂缝的产生；同时，在模板拆除时，要遵循先支后拆、后支先拆的原则，避免对混凝土造成冲击和振动。

混凝土浇筑：合理安排混凝土的浇筑顺序和速度，避免混凝土堆积过高或浇筑不均匀；在浇筑过程中，要分层振捣，确保混凝土振捣密实，同时注意避免漏振和过振现象。

混凝土养护：混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，覆盖保湿材料，如塑料薄膜、湿草帘等，保持混凝土表面湿润，减少水分蒸发；在冬季施工时，应采取保温措施，如覆盖保温材料、搭设暖棚等，确保混凝土在适宜的温度下硬化。

3.3 其他防治措施：

设置后浇带：对于大面积的混凝土结构，如筏板基础、楼板等，可在适当的位置设置后浇带，将混凝土分割成若干块，减少混凝土的收缩应力和温度应力，后浇带的宽度一般为 800-1000mm ，间距一般为 30-40m_⨀ 。

加强配筋：在混凝土结构中适当增加构造钢筋，尤其是对于易产生裂缝的部位，如梁板的负弯矩区、柱的根部等，可提高混凝土的抗裂性能；同时，应尽量避免使用大直径钢筋，采用小直径、小间距的配筋方式，以提高钢筋的约束作用。

控制约束条件：在设计和施工过程中，应尽量减少对混凝土的约束，避免因约束过大而导致混凝土产生裂缝。例如，在基础与主体结构连接处，可设置滑动层或采用柔性连接；对于混凝土墙体，可在适当的位置设置变形缝，以释放混凝土的收缩应力和温度应力。

4 结论

综上所述，混凝土开裂是建筑工程中常见的质量问题之一，其产生的原因复杂多样，包括温度变化、收缩变形、不均匀沉降、施工工艺不当等。为了有效防治混凝土裂缝的产生，需要从原材料选择、配合比设计、施工工艺控制、养护管理等多个方面采取综合措施。同时，对于已经出现的裂缝，应根据其性质、严重程度及对结构的影响，选择合适的处理方法，如表面处理法、灌浆法、结构加固法等，以确保混凝土结构的质量和安全。在今后的建筑工程中，应不断加强对混凝土开裂性能的研究，推广应用先进的防治技术和工艺，提高混凝土结构的抗裂性能和耐久性，为建筑工程的质量和安全提供有力保障。

参考文献

[1] 王振华 . 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理措施 [J]. 建材发展导向 ,2024,22(21):91-93.

[2] 魏来 . 建筑施工工程混凝土开裂性能与防治技术 [J]. 中国建筑金属结构 ,2025,24(04):94-96.