建筑工程施工技术中混凝土裂缝的成因与应对措施

引言

混凝土是现代建筑工程中最常用的材料之一，但由于其自身特性和施工过程中各种因素，混凝土结构容易出现裂缝。混凝土结构作为现代建筑工程的关键组成部分，其性能表现对建筑的安全运行有着重要影响。近年来，随着超高层建筑、大跨度结构等新型建筑形式不断涌现，对混凝土强度的要求日益提高，高性能混凝土的应用也愈发广泛。虽然高性能混凝土具备强度高等优势，但与普通混凝土相比，其早期收缩特性更为明显，若在施工过程中相关措施不到位，很容易出现早期裂缝。因此，深入探究施工阶段混凝土裂缝产生的原因，并制定合理有效的应对方案，对提升建筑工程质量有着积极的现实意义。

1 混凝土裂缝的成因分析

1.1 材料因素

1.1.1 水泥品种与用量

水泥水化热与温度裂缝的产生存在一定关联，普通硅酸盐水泥水化热相对较高（3d 水化热约 250kJ/kg ），在大体积混凝土施工中，当单方水泥用量超过 300kg 时，混凝土内部温度可能会显著上升（可达 70–80^∘C ），若与表面温差超过 25°C ，或会引发裂缝问题。另外，水泥细度对其性能也有影响，通常情况下，水泥细度越大，早期水化速度越快，干缩率也可能随之有所增加（如超细水泥干缩率相比普通水泥或高出 15%-20% ）。

1.1.2 骨料级配与含泥量

骨料级配情况对混凝土性能有影响，若细砂占比较大等不合理级配，可能致使混凝土用水量增加，进而导致干缩率上升。而骨料含泥量同样值得关注，当砂含泥量 >3% 、石含泥量 >1% 时，或会削弱骨料与水泥浆的粘结效果，使得收缩裂缝更易出现。例如，某工程使用含泥量达 5% 的河砂后，楼板浇筑 3 天左右出现了大面积网状裂缝，后续修复也产生了较高成本。

1.1.3 外加剂与掺合料

外加剂和掺合料的使用需谨慎把控，减水剂若掺量偏高，混凝土或出现离析现象，造成局部收缩不均匀；膨胀剂若选用不恰当（如膨胀率不足），不仅难以有效抵消干缩，还可能因膨胀应力集中引发裂缝。此外，像粉煤灰、矿渣等矿物掺合料，若磨细程度不够，会对混凝土和易性产生影响，增加振捣施工难度，从而有形成蜂窝裂缝的风险。

1.2 施工工艺因素

1.2.1 浇筑与振捣质量

在混凝土浇筑过程中，若分层厚度超过 500mm 且振捣不够充分，可能致使混凝土密实度出现差异，形成内部空隙，在后续承受荷载时，这些部位容易发展成为裂缝。而振捣操作若过度，会造成骨料下沉、水泥浆上浮，在混凝土表面形成“浮浆层”，随着时间推移，浮浆层干缩后可能产生表层裂缝。以某框架柱施工为例，由于振捣棒插入深度未达预期，柱中部出现蜂窝状缺陷，在承受荷载后，沿柱高度方向逐渐产生贯通裂缝。

1.2.2 养护措施不到位

混凝土浇筑完成后，若未能在 12 小时内及时进行覆盖养护，或养护周期短于 7 天，混凝土表面水分散失速度可能加快，进而引发干缩裂缝。特别是在夏季高温或大风天气条件下，若未采取有效的洒水保湿措施，混凝土表面湿度可能在数小时内从 90% 大幅降至 40% ，导致干缩率显著增加（可达 0.05% ）。例如，某楼板工程在夏季施工时，因养护周期仅为 3 天，表面出现宽度约 0.2mm 的干缩裂缝，后期需采用环氧树脂封闭处理。

2 混凝土裂缝的预防与应对措施

2.1 材料与配合比优化

2.1.1 合理选择水泥与掺合料

在大体积混凝土施工中，可优先考虑低热水泥（如矿渣硅酸盐水泥），并将单方水泥用量尽量控制在 300kg 以内；尝试掺加粉煤灰（取代率在 20%-30% 区间）或矿渣（取代率 30%-50% ），这样或许能有效降低水化热峰值（降幅大约在 10-15°C ）。以某水电站大坝工程为例，通过采用“水泥 + 粉煤灰 + 矿渣”三掺技术，水化热峰值从 75^∘C 有所下降，达到 55% ，温度裂缝数量也明显减少，降低幅度约为 80% 。

2.1.2 优化骨料级配与含泥量

选用连续级配骨料（ 5-25mm 碎石搭配中砂），将砂率保持在35%-40% ，有助于减少空隙率；对于骨料含泥量的把控至关重要，建议将砂的含泥量控制在 ⩽3% 、石的含泥量控制在 ⩽1% ，并在进场前进行水洗处理。某住宅项目在将河砂含泥量从 5% 调整至 2% 后，楼板干缩裂缝发生率随之降低，从 30% 降至 5% 。

2.1.3 科学使用外加剂

针对干缩敏感结构，低收缩减水剂（减水率 ⩾20% ）是不错的选择；大体积混凝土施工时，可考虑掺加缓凝剂（将初凝时间延长至6-8h）；对于补偿收缩混凝土，掺加UEA 膨胀剂（掺量 8%-12% ），并使膨胀率维持在 0.02%-0.04% 较为适宜。某地下车库在采用膨胀混凝土后，墙体裂缝显著减少，降幅约达 90% ，渗漏率也从 15% 大幅降低至 1% 。

2.2 施工工艺控制

2.2.1 精细化浇筑与振捣

在混凝土浇筑过程中，分层厚度可考虑控制在 300-500mm 范围（泵送混凝土建议不超过 500mm ，人工浇筑建议不超过300mm ），振捣棒插入间距宜控制在 500mm 以内，振捣程度以表面泛浆且无明显气泡溢出为宜，单次振捣时间约 10-15s。针对钢筋密集区域，可尝试采用 Φ30mm 小直径振捣棒以提高密实度。例如某梁柱节点工程采用“分层振捣 + 二次复振”技术后，蜂窝裂缝情况得到显著改善，改善幅度约达 95% 。

2.2.2 强化养护管理

普通混凝土在浇筑完成 6-12h 后，可及时覆盖薄膜或麻袋，并采取有效措施保持表面湿润状态，养护周期建议不少于7d；高性能混凝土的养护周期可适当延长至14d，期间可考虑采用蓄水养护（水深控制在 5-10cm）或自动喷淋系统（每 2h 洒水 1 次）。在冬季施工条件下，可采用覆盖电热毯或阻燃棉被等方式进行保温养护，同时需控制混凝土中心温度与表面温差在 25°C 以内。如某桥墩工程借助温控系统实现实时监测，当温差出现异常时及时启动循环水管降温措施，在一定程度上有效避免了温度裂缝的产生。

2.2.3 规范模板与支撑施工

模板可选用厚度不小于 15mm 的竹胶板或钢模板，其刚度需满足侧压力要求（建议不低于 40kN/m² ）；支撑系统可采用碗扣式脚手架，立杆间距宜控制在 1.2m 以内，扫地杆距地面距离不超过200mm ，以确保沉降控制在 3mm 以内。在楼板拆模时，需根据混凝土强度状况进行判断：当跨度不大于 2m 时，强度达到 50% 以上；跨度在 2-8m 时，强度达到 75% 以上；跨度大于 8m 时，强度需达到 100% ，同时建议留存同条件试块作为验证依据。例如某教学楼项目严格遵循拆模强度标准后，楼板裂缝发生情况得到有效控制。

结束语

在建筑工程施工技术领域，混凝土裂缝防控是一个备受关注的重要课题。从多个维度综合考虑，采取相应措施或许能取得较好效果。在实际工程中，尝试通过优化配合比来控制收缩与水化热，进行精细化施工以保障密实度与养护质量，实施环境控制来减少温度与湿度变化的影响，这些做法在一定程度上有助于裂缝预防。对于已经产生的裂缝，依据其类型和宽度，合理选用修复技术，或许能够有效控制隐患。将技术手段与管理体系相结合，或许能对提升混凝土结构的安全性与耐久性起到积极作用，为建筑工程质量提供更有力的支持。

参考文献

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