土木施工中混凝土裂缝成因及其防治措施解析

高铜传

（淄博冠中混凝土有限公司，山东 淄博 255000）

在土木工程中，混凝土结构质量对项目质量及安全均有较大影响，而裂缝问题是混凝土施工的主要质量问题，限制了工程质量提升。不论是外部环境或材料本身，还是施工人员操作水平等均与裂缝产生有直接关系，此外后期的养护工作也非常关键。在土木施工中应针对裂缝产生原因做好裂缝的防治工作，为土木施工质量提升奠定基础。为做好混凝土裂缝问题研究，下面首先对裂缝类型进行介绍。

1 土木工程中主要裂缝类型

（一）塑性沉降裂缝。该类型裂缝主要是由于骨料的不均匀沉降造成的，多发生于浇筑初期，此时混凝土结构还未能完全凝固硬化，其内部沉降会使得结构表面发生形变，进而导致裂缝问题。

（二）温度裂缝。该类型裂缝较为常见，外界温度变化和内部水化反应是其主要原因。在混凝土的硬化过程伴随着水泥的水化反应，会释放大量热量，这些热量积聚在结构内部，若无法及时散发会使得内外温差加大，此时在温差效应下会产生拉应力。而且随时间推移，水化反应越来越充分，发热量也会逐渐减小，若环境温度发生骤变，也会导致温差产生。若拉应力作用超出混凝土结构可承受范围，则会产生温度裂缝。

（三）地基沉降裂缝。该类裂缝是由地基沉降造成的，而地基沉降有两方面原因：一是土木施工时未对土质深入研究，地基处理方案不够科学，在较大重量荷载下发生沉降；二是回填土施工时对土层的处理不合理，压实效果不佳，未考虑雨水影响，从而引发地基沉降裂缝。

（四）地基冻胀裂缝。该类裂缝的产生也与地基有关，主要是在寒冷天气下地基土会因为气温过低而使土中水分冻结，这会导致地基土层的膨胀，从而形成裂缝。

2 土木施工混凝土裂缝成因

2.1 温度和湿度控制不当

外部环境条件尤其是温度和湿度对混凝土裂缝产生有较大影响，这是由混凝土材料自身特性决定的。由于混凝土浇筑过程中伴随着水泥的水化反应，会在混凝土结构内部产生较多的热量，同时混凝土材料的导热性又不强，若无法及时散发出去会使到内部温度上升，会造成混凝土内外温差问题。再者，混凝土结构同样存在热胀冷缩现象，温差作用下会因形变不同而产生应力，当应力大小超出混凝土的耐受力时即会产生裂缝。这就是温度裂缝产生的原因，常发生于混凝土施工初期。此外，由于水泥水化反应需消耗较多的水分，若在干燥天气下水分散失过快，会因水分含量低而使水化反应不充分，影响混凝土硬化过程，混凝土结构强度受限，从而导致裂缝产生。

2.2 混凝土配比不合理

通常在混凝土施工前，要对作业环境和施工要求有深入了解，科学的调配混凝土材料的配比，只有这样才能确保混凝土施工质量。但有时混凝土材料配比会存在不合理的情况，既可能本身配比设置缺乏科学论证，也可能是施工时未严格按照设定配比进行。当骨料的含泥量超标，可产生过度收缩问题；当材料级配设置不合理同样会对结构收缩造成影响，均会增加裂缝产生的几率。此外，当水量和水泥含量超标时也会对混凝土结构强度造成不利影响。

2.3 运输和养护工作不到位

土木工程中有时会因混凝土搅拌制作离施工地点较远而需要进行车辆运输，这一过程同样重要，若不加以注意，在长距离运输中容易造成混泥土浆体的分层或离析问题，对其质量造成影响，使用前需再次搅拌。出于对混凝土质量的高要求，通常运达施工地点后还要检测坍落度，若不符合标准，也会导致裂缝的产生。此外，混凝土的养护同样重要，这对于裂缝的预防十分关键。比如，为控制混凝土温湿度，常常需要洒水养护，若洒水不够均匀，也易引发混凝土裂缝。

2.4 施工人员操作问题

在土木工程中，施工人员的操作水平将会直接影响混凝土结构质量，而施工人员操作水平受限于文化水平和培训不足，往往是土木施工质量的关键影响因素。由于人员流动性大，许多施工单位出于成本考量，往往不关注人员的培训问题，这样导致施工人员操作水平得不到提升。而混凝土施工对操作的规范性有较高要求，施工人员无法保证这一点，这就为混凝土裂缝产生留下了可能性。

3 混凝土裂缝的防治措施

3.1 合理调整温湿度

经分析可知，若要实现混凝土裂缝的有效预防应使环境因素得到可靠控制，尤其是温、湿度的控制，主要操作方法主要有：一是要尽量降低浇筑时的温度，当外界温度过高时，为使内部温度及时散发，可采取洒水降温的方式；二是在混凝土搅拌时要视情况添加足够的水，也可以将碎石等骨料用水降温，从而降低搅拌时温度；三是当外界温度较低或者突然降温，此时应采取必要保温措施，降低混凝土内外温差，避免因温差过大而导致出现裂缝。此外，混凝土结构模具的拆除，也应根据硬化程度规划好时间。

3.2 合理选择混凝土材料

混凝土材料的性能和质量也是控制裂缝产生的关键，材料的选购应在保证质量的基础上对材料性能进行优选。下面主要针对水泥使用进行分析，由于市场上水泥型号有许多种，它们所含矿物成分有较大差异，实际应用时用量也不相同，因此施工前应科学确定材料配比。以水泥中常见矿物成分为例，铝酸三钙不论是在发热速率还是发热总量上均高于其余成分（包括硅酸二钙、硅酸三钙等），所以不同型号的水泥发热性能有很大差异，对混凝土裂缝的影响程度也不同。此外，为改善混凝土性能，人们可以通过添加适量外加剂的方式进行改良。

3.3 加强施工技术管理

在配制完成之后，混凝土浇筑施工质量好坏同现场施工技术实施有直接关系，若浇筑技术要点没掌握好，可能导致混凝土内部间隙产生，会使得内部应力集聚在间隙部位，随着长时间积累应力效应会不断增大，从而产生裂缝。因此，对浇筑、振捣等施工环节应加强技术管理，严格监督现场施工，促进施工人员技术提升，确保各工序的施工质量。在混凝土浇筑环节应对施工工艺加以严格控制，避免因技术管理不到位而致使裂缝产生。

3.4 做好混凝土养护工作

后期养护不到位也是混凝土裂缝产生的一大原因，因此要重视养护作业。要做好以下点：一是要在浇筑完成后利用专用草垫加以遮盖，应保证足够的遮盖面积，可起到遮阳、降低水分蒸发等作用；二是在高温气候下，可以通过铺设水管并通以冷水的方式进行降温，从而控制内外温差，这主要用于大型混凝土浇筑，还可用湿布加以覆盖并定时洒水，起到降温的作用。后期养护工作的开展，对于减少裂缝和提高混凝土质量有重要作用。

3.5 提高施工人员专业素质

在土木工程中，若施工人员未能掌握混凝土浇筑技巧将会产生一系列的施工质量问题，其中包括混凝土裂缝，所以应通过多种手段强化其专业技能。首先要注重实践培训，以专业技能培训的方式提升施工人员的实操水平，提高施工标准，从而使施工人员操作更加规范，切实提高施工质量。其次要建立考核机制，对现场施工行为进行监督和记录，考核不标准操作，督促施工技术水平提升，从而更好达到考核培训效果。

3 结束语

综上所述，混凝土是土木工程中基础性结构，混凝土裂缝不仅损害工程质量，而且还会为工程安全埋下隐患，因此应予以重视。环境温度、材料配比、操作水平以及后期养护等因素均会引发混凝土裂缝，施工单位应根据现场环境实施有效的控制措施，避免裂缝的产生，对已出现裂缝应及时修复，进而更好保证土木施工质量。