建筑施工过程中混凝土裂缝的控制技术探讨

谢维鹏

摘 要：在建筑施工过程中，混凝土裂缝的形成会导致结构的损坏和功能缺陷，给工程带来不可预估的风险和隐患。本文针对塑性裂缝、沉陷裂缝以及温度裂缝等方面，分析了裂缝产生的原因和特点。随后探讨了建筑施工过程中混凝土裂缝的控制技术，包括混凝土结构设计、确定集料最佳配合比以及施工细节等技术方面，可以有效降低混凝土裂缝的发生率，提高建筑结构的安全性和耐久性。

关键词：建筑施工；混凝土裂缝；控制技术

1 前言

混凝土在建筑施工中被广泛应用，优良的性能使其成为建筑结构的主要组成部分。然而，混凝土结构在施工过程中常常会出现裂缝问题，不仅影响建筑的美观，更严重地会导致结构的安全隐患[1]。因此，通过深入分析裂缝产生的原因与特点，掌握有效的技术控制，选择适用的控制材料。将为建筑施工质量的提升和建筑结构的安全性保驾护航，为城市建设和人民生活的幸福作出贡献。

2建筑施工中常见的混凝土裂缝分析

2.1塑性裂缝

塑性裂缝的形成主要受到混凝土的收缩和膨胀。在混凝土初次浇筑后，水分蒸发和温度变化导致混凝土发生收缩，产生内部应力。当其超过混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土表面形成塑性裂缝。主要因素包括：混凝土强度不足、高温或大风引起的快速失水、早期固结阶段的不均衡失水速度等。

塑性裂缝呈不规则形状，中间部分宽度较大，逐渐朝两端变细。塑形裂缝的长度各不相同，其中较短的裂缝长度通常约为18至30厘米左右，而较长的裂缝长度可达2至3米。相对于其他类型的裂缝，塑性收缩裂缝的宽度通常在1至5毫米之间。但也会根据混凝土的具体条件而有所变化[2]。主要分布在混凝土表面附近，特别是在早期固结阶段和终凝阶段。塑性裂缝的形成受到多种因素的影响，因此在混凝土结构中可能出现多个不同位置和形状的裂缝。

2.2沉陷裂缝

沉陷裂缝主要由以下原因引起：当结构所在地地基土壤不均匀或松软时，不同部分的地基沉降会出现不一致，导致沉陷裂缝的产生[3]。其次，模板刚度不足以及支撑间距过大使得混凝土在浇筑过程中得不到充分的支撑，容易发生沉陷裂缝。而且，在冬季施工时，由于冻土的存在，混凝土在解冻过程中会发生不均匀沉降，导致形成沉陷裂缝。

沉陷裂缝通常会较深地延伸进整个结构，形状呈现梭形，裂缝走向与地面之间形成30～45度角，与地基沉陷情况相关，较大的沉陷裂缝会出现错位现象[3]。与其他裂缝类型不同，沉陷裂缝受温度变化的影响相对较小。沉陷裂缝的宽度与地基沉陷量成正比。当地基沉陷趋于平衡后，裂缝的发展也会减缓，裂缝宽度不再继续增加。

2.3温度裂缝

温度裂缝产生的主要原因是由于混凝土内部温度不均匀，导致混凝土表面和內部温差较大，从而引起裂缝[4]。具体原因包括：混凝土在硬化过程中会产生收缩，当混凝土表面和内部温度差异较大时，表面的收缩速度和程度与内部不一致，从而产生温度裂缝。而且在混凝土浇筑和初始硬化阶段，由于施工期间温度变化较为频繁，导致混凝土表面和内部温度差异较大，会进一步引发温度裂缝。

温度裂缝主要出现在结构表面，有时也会贯穿深层。表面裂缝呈现出龟纹状图案（如图1所示），主要在混凝土初次浇筑后的几小时至几天内产生。深层温度裂缝是混凝土施工中较为晚期出现的裂缝，通常发生在混凝土浇筑后的2至3个月甚至更长时间。深层温度裂缝不像浅表温度裂缝在表面呈现连续性，而是沿着混凝土结构的全长分段出现。这是由于混凝土内部的收缩是不均匀的，导致裂缝断续分布。且季节差异会影响裂缝宽度的变化，如冬季时裂缝宽度较大，夏季较窄。

3建筑施工中混凝土裂缝的控制技术

3.1混凝土结构设计

在结构设计时，应根据实际需要和使用要求选择合适的混凝土强度等级，采用中低强度混凝土有助于减缓温度和干缩引起的裂缝产生。高强度混凝土在早期干燥收缩时更易开裂，适当降低混凝土的强度等级可以有效控制裂缝的形成。同时，全截面的配筋率应在0.3%～0.5%之间，通过合理配置钢筋，可以均衡地分担荷载，避免结构突变带来的应力集中，保障结构的整体稳定性。在面对容易发生裂缝的边缘部位时，采取隐蔽的加强支撑结构，包括增加配筋率，使用钢筋或纤维增强材料等方法，以增加混凝土的极限拉伸性能和韧性。为满足混凝土结构的温度裂缝技术控制要求，可以采用水平施工缝进行合理的分块划分，在混凝土表面预留一定宽度的伸缩缝，使结构在收缩和温度变化时有更好的适应能力减少裂缝的生成。还应设置必要的连接方式，可以有效地减少结构内的应力集中，降低裂缝产生的可能性。

3.2集料最佳配合比

确定混凝土的最佳集料配合比直接影响着混凝土的性能和耐久性。

（1）水泥用量是确定混凝土强度等级的关键因素之一。高强混凝土水泥用量在550kg/m3左右，用于承受高荷载或特殊要求的工程，如桥梁、高层建筑等，可以提供更多的胶凝材料，从而增加混凝土的强度和耐久性。对于普通强度混凝土，水泥用量在270～450kg/m3范围内，用于住宅、道路等，可以满足普通建筑的强度要求。

（2）水胶比是水和胶凝材料（水泥）的比例，对混凝土的工作性能、强度和耐久性产生显著影响。一般而言，水胶比应控制在0.4～0.55的范围内，可以提高混凝土的致密性和强度。合适的水胶比使得混凝土中的水与水泥反应的颗粒数量较少，从而产生更多的胶结材料，提高混凝土的强度，降低裂缝的产生风险。

（3）添加粉煤灰是提高混凝土抗裂性能的有效方法。粉煤灰是一种优质的矿物掺合料，可以填充混凝土中的细孔，减少水泥基体的渗透性，从而改善混凝土的抗裂性能和耐久性。

（4）进行配合比试验是确定最佳集料配合比的必要步骤。配合比试验（如表1：某高抗渗混凝土配合比参数（kg/m3）所示）应综合考虑各项因素，包括水泥用量、水胶比、粉煤灰掺量以及添加适量外加剂等[5]。

3.3加强混凝土浇筑施工工艺

混凝土施工技術工艺在确保混凝土结构质量和耐久性方面起着至关重要的作用。以下是一些技术细节，以帮助控制裂缝和提高混凝土结构的性能：

（1）针对受力钢筋，应采用细筋密配形式进行布置，以增强混凝土的抗裂性能，合理设置伸缩缝有助于缓解混凝土早期收缩的影响。

（2）后浇带间距不应超过30m，使混凝土干缩过程中充分释放变形，有效降低干缩产生的应力，从而减少裂缝的发生。保留后浇缝的时间不少于60天，确保混凝土充分干燥和固化，提高结构的整体强度。

（3）施工前应确保模板和基层充分湿透，并在浇筑完成后进行振捣密实，以减少混凝土塑性裂缝的发生。在浇筑混凝土时，并采取挡风措施可以降低风速的影响，有助于控制温度裂缝的产生。

为防止温度裂缝的出现，需要控制以下施工技术细节：

（1）对于细长构件，应在浇筑时进行分段，适当设置施工缝，以减缓温度和收缩引起的应力集中，从而降低裂缝产生可能性。

（2）台座与预制构件之间为避免产生不必要的裂缝

和粘结现象，应涂抹具有良好隔离效果的隔离剂。同时，对于孔洞四周、多孔板板面等易产生薄弱结构部位，采用细直径的温度筋增加其极限拉伸值，提高混凝土的抗裂性能。

（3）混凝土养护是确保混凝土早期强度和耐久性的重要环节。做好混凝土养护作业，保持表面湿润，从而减少收缩引起的裂缝并提高混凝土的耐久性。

3.4做好混凝土后期养护

混凝土的后期养护是保障混凝土结构品质和耐久性的重要环节，有效地控制裂缝的产生。混凝土后期养护可以采用浇水养护、塑料薄膜养护（如图2所示）和加热养护等方式。在进行混凝土后期养护时，需要遵循以下养护工作原则，以确保养护效果的有效实施：

（1）根据混凝土的体积和当时的施工条件，选择施工便利、经济性的养护方式。不同情况下，可以采用不同的养护方式，如覆盖浇水、塑料薄膜保湿或加热养护。

（2）养护细节要得到认真落实，根据具体情况制定明确的养护工作计划。在养护过程中，务必保持混凝土的湿润状态，以防止混凝土过早干燥和收缩引起的裂缝。

（3）根据养护方案，合理控制养护的时间和频率，确保混凝土的湿润程度和养护效果。

针对具体的覆盖浇水养护方式，可以按以下步骤进行养护：混凝土浇筑后的3～12小时内，需采取覆盖措施，如麻袋、塑料布进行覆盖，保持湿润状态。外加剂混凝土养护至少两周，硅酸盐或普通水泥混凝土不少于一周。温度≥15℃时，前三天白天浇水3小时，夜间浇水两次，保持混凝土表面湿润。处于干燥气候时需增加浇水频率，防止过早干燥。气温小于5℃时禁止浇水，避免冻结破坏混凝土。

4结论

在建筑施工过程中，混凝土裂缝的技术控制对确保混凝土结构的稳定性和耐久性至关重要。通过对混凝土常见裂缝的分析，可以更好地了解裂缝的形成机理。通过在混凝土结构设计、施工过程中的细节把控以及后期养护等方面的技术把控。才能最大程度地减少混凝土裂缝的发生，保障建筑结构的安全和稳定。未来，还需要不断探索和创新，提高混凝土裂缝控制技术水平，为建筑行业的发展和进步贡献更多的力量。

参考文献

[1]康雄斌.钢筋混凝土结构性能及其在房屋建筑施工技术中的应用[J].建材与装饰，2021（06）：9-10.

[2]王显超.浅谈混凝土塑性收缩裂缝[C]//江苏省第十届混凝土新技术研讨会.江苏省硅酸盐学会，2016.

[3]阮隆.建筑地基不均匀沉降造成结构裂缝的处理分析[J].工程技术（全文版），2017（1）：00234-00234.

[4]余跃进.大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施[J].国防交通工程与技术，2015，13（A01）：3.

[5]郭巧林.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的研究[J].居业，2018（11）：98-99.