建筑施工過程中混凝土裂縫的控制技術探討

謝維鵬

摘 要：在建筑施工過程中，混凝土裂縫的形成會導致結構的損壞和功能缺陷，給工程帶來不可預估的風險和隱患。本文針對塑性裂縫、沉陷裂縫以及溫度裂縫等方面，分析了裂縫產生的原因和特點。隨后探討了建筑施工過程中混凝土裂縫的控制技術，包括混凝土結構設計、確定集料最佳配合比以及施工細節等技術方面，可以有效降低混凝土裂縫的發生率，提高建筑結構的安全性和耐久性。

關鍵詞：建筑施工；混凝土裂縫；控制技術

1 前言

混凝土在建筑施工中被廣泛應用，優良的性能使其成為建筑結構的主要組成部分。然而，混凝土結構在施工過程中常常會出現裂縫問題，不僅影響建筑的美觀，更嚴重地會導致結構的安全隱患[1]。因此，通過深入分析裂縫產生的原因與特點，掌握有效的技術控制，選擇適用的控制材料。將為建筑施工質量的提升和建筑結構的安全性保駕護航，為城市建設和人民生活的幸福作出貢獻。

2建筑施工中常見的混凝土裂縫分析

2.1塑性裂縫

塑性裂縫的形成主要受到混凝土的收縮和膨脹。在混凝土初次澆筑后，水分蒸發和溫度變化導致混凝土發生收縮，產生內部應力。當其超過混凝土的抗拉強度時，就會在混凝土表面形成塑性裂縫。主要因素包括：混凝土強度不足、高溫或大風引起的快速失水、早期固結階段的不均衡失水速度等。

塑性裂縫呈不規則形狀，中間部分寬度較大，逐漸朝兩端變細。塑形裂縫的長度各不相同，其中較短的裂縫長度通常約為18至30厘米左右，而較長的裂縫長度可達2至3米。相對于其他類型的裂縫，塑性收縮裂縫的寬度通常在1至5毫米之間。但也會根據混凝土的具體條件而有所變化[2]。主要分布在混凝土表面附近，特別是在早期固結階段和終凝階段。塑性裂縫的形成受到多種因素的影響，因此在混凝土結構中可能出現多個不同位置和形狀的裂縫。

2.2沉陷裂縫

沉陷裂縫主要由以下原因引起：當結構所在地地基土壤不均勻或松軟時，不同部分的地基沉降會出現不一致，導致沉陷裂縫的產生[3]。其次，模板剛度不足以及支撐間距過大使得混凝土在澆筑過程中得不到充分的支撐，容易發生沉陷裂縫。而且，在冬季施工時，由于凍土的存在，混凝土在解凍過程中會發生不均勻沉降，導致形成沉陷裂縫。

沉陷裂縫通常會較深地延伸進整個結構，形狀呈現梭形，裂縫走向與地面之間形成30～45度角，與地基沉陷情況相關，較大的沉陷裂縫會出現錯位現象[3]。與其他裂縫類型不同，沉陷裂縫受溫度變化的影響相對較小。沉陷裂縫的寬度與地基沉陷量成正比。當地基沉陷趨于平衡后，裂縫的發展也會減緩，裂縫寬度不再繼續增加。

2.3溫度裂縫

溫度裂縫產生的主要原因是由于混凝土內部溫度不均勻，導致混凝土表面和內部溫差較大，從而引起裂縫[4]。具體原因包括：混凝土在硬化過程中會產生收縮，當混凝土表面和內部溫度差異較大時，表面的收縮速度和程度與內部不一致，從而產生溫度裂縫。而且在混凝土澆筑和初始硬化階段，由于施工期間溫度變化較為頻繁，導致混凝土表面和內部溫度差異較大，會進一步引發溫度裂縫。

溫度裂縫主要出現在結構表面，有時也會貫穿深層。表面裂縫呈現出龜紋狀圖案（如圖1所示），主要在混凝土初次澆筑后的幾小時至幾天內產生。深層溫度裂縫是混凝土施工中較為晚期出現的裂縫，通常發生在混凝土澆筑后的2至3個月甚至更長時間。深層溫度裂縫不像淺表溫度裂縫在表面呈現連續性，而是沿著混凝土結構的全長分段出現。這是由于混凝土內部的收縮是不均勻的，導致裂縫斷續分布。且季節差異會影響裂縫寬度的變化，如冬季時裂縫寬度較大，夏季較窄。

3建筑施工中混凝土裂縫的控制技術

3.1混凝土結構設計

在結構設計時，應根據實際需要和使用要求選擇合適的混凝土強度等級，采用中低強度混凝土有助于減緩溫度和干縮引起的裂縫產生。高強度混凝土在早期干燥收縮時更易開裂，適當降低混凝土的強度等級可以有效控制裂縫的形成。同時，全截面的配筋率應在0.3%～0.5%之間，通過合理配置鋼筋，可以均衡地分擔荷載，避免結構突變帶來的應力集中，保障結構的整體穩定性。在面對容易發生裂縫的邊緣部位時，采取隱蔽的加強支撐結構，包括增加配筋率，使用鋼筋或纖維增強材料等方法，以增加混凝土的極限拉伸性能和韌性。為滿足混凝土結構的溫度裂縫技術控制要求，可以采用水平施工縫進行合理的分塊劃分，在混凝土表面預留一定寬度的伸縮縫，使結構在收縮和溫度變化時有更好的適應能力減少裂縫的生成。還應設置必要的連接方式，可以有效地減少結構內的應力集中，降低裂縫產生的可能性。

3.2集料最佳配合比

確定混凝土的最佳集料配合比直接影響著混凝土的性能和耐久性。

（1）水泥用量是確定混凝土強度等級的關鍵因素之一。高強混凝土水泥用量在550kg/m3左右，用于承受高荷載或特殊要求的工程，如橋梁、高層建筑等，可以提供更多的膠凝材料，從而增加混凝土的強度和耐久性。對于普通強度混凝土，水泥用量在270～450kg/m3范圍內，用于住宅、道路等，可以滿足普通建筑的強度要求。

（2）水膠比是水和膠凝材料（水泥）的比例，對混凝土的工作性能、強度和耐久性產生顯著影響。一般而言，水膠比應控制在0.4～0.55的范圍內，可以提高混凝土的致密性和強度。合適的水膠比使得混凝土中的水與水泥反應的顆粒數量較少，從而產生更多的膠結材料，提高混凝土的強度，降低裂縫的產生風險。

（3）添加粉煤灰是提高混凝土抗裂性能的有效方法。粉煤灰是一種優質的礦物摻合料，可以填充混凝土中的細孔，減少水泥基體的滲透性，從而改善混凝土的抗裂性能和耐久性。

（4）進行配合比試驗是確定最佳集料配合比的必要步驟。配合比試驗（如表1：某高抗滲混凝土配合比參數（kg/m3）所示）應綜合考慮各項因素，包括水泥用量、水膠比、粉煤灰摻量以及添加適量外加劑等[5]。

3.3加強混凝土澆筑施工工藝

混凝土施工技術工藝在確保混凝土結構質量和耐久性方面起著至關重要的作用。以下是一些技術細節，以幫助控制裂縫和提高混凝土結構的性能：

（1）針對受力鋼筋，應采用細筋密配形式進行布置，以增強混凝土的抗裂性能，合理設置伸縮縫有助于緩解混凝土早期收縮的影響。

（2）后澆帶間距不應超過30m，使混凝土干縮過程中充分釋放變形，有效降低干縮產生的應力，從而減少裂縫的發生。保留后澆縫的時間不少于60天，確保混凝土充分干燥和固化，提高結構的整體強度。

（3）施工前應確保模板和基層充分濕透，并在澆筑完成后進行振搗密實，以減少混凝土塑性裂縫的發生。在澆筑混凝土時，并采取擋風措施可以降低風速的影響，有助于控制溫度裂縫的產生。

為防止溫度裂縫的出現，需要控制以下施工技術細節：

（1）對于細長構件，應在澆筑時進行分段，適當設置施工縫，以減緩溫度和收縮引起的應力集中，從而降低裂縫產生可能性。

（2）臺座與預制構件之間為避免產生不必要的裂縫

和粘結現象，應涂抹具有良好隔離效果的隔離劑。同時，對于孔洞四周、多孔板板面等易產生薄弱結構部位，采用細直徑的溫度筋增加其極限拉伸值，提高混凝土的抗裂性能。

（3）混凝土養護是確保混凝土早期強度和耐久性的重要環節。做好混凝土養護作業，保持表面濕潤，從而減少收縮引起的裂縫并提高混凝土的耐久性。

3.4做好混凝土后期養護

混凝土的后期養護是保障混凝土結構品質和耐久性的重要環節，有效地控制裂縫的產生。混凝土后期養護可以采用澆水養護、塑料薄膜養護（如圖2所示）和加熱養護等方式。在進行混凝土后期養護時，需要遵循以下養護工作原則，以確保養護效果的有效實施：

（1）根據混凝土的體積和當時的施工條件，選擇施工便利、經濟性的養護方式。不同情況下，可以采用不同的養護方式，如覆蓋澆水、塑料薄膜保濕或加熱養護。

（2）養護細節要得到認真落實，根據具體情況制定明確的養護工作計劃。在養護過程中，務必保持混凝土的濕潤狀態，以防止混凝土過早干燥和收縮引起的裂縫。

（3）根據養護方案，合理控制養護的時間和頻率，確保混凝土的濕潤程度和養護效果。

針對具體的覆蓋澆水養護方式，可以按以下步驟進行養護：混凝土澆筑后的3～12小時內，需采取覆蓋措施，如麻袋、塑料布進行覆蓋，保持濕潤狀態。外加劑混凝土養護至少兩周，硅酸鹽或普通水泥混凝土不少于一周。溫度≥15℃時，前三天白天澆水3小時，夜間澆水兩次，保持混凝土表面濕潤。處于干燥氣候時需增加澆水頻率，防止過早干燥。氣溫小于5℃時禁止澆水，避免凍結破壞混凝土。

4結論

在建筑施工過程中，混凝土裂縫的技術控制對確保混凝土結構的穩定性和耐久性至關重要。通過對混凝土常見裂縫的分析，可以更好地了解裂縫的形成機理。通過在混凝土結構設計、施工過程中的細節把控以及后期養護等方面的技術把控。才能最大程度地減少混凝土裂縫的發生，保障建筑結構的安全和穩定。未來，還需要不斷探索和創新，提高混凝土裂縫控制技術水平，為建筑行業的發展和進步貢獻更多的力量。

參考文獻

[1]康雄斌.鋼筋混凝土結構性能及其在房屋建筑施工技術中的應用[J].建材與裝飾，2021（06）：9-10.

[2]王顯超.淺談混凝土塑性收縮裂縫[C]//江蘇省第十屆混凝土新技術研討會.江蘇省硅酸鹽學會，2016.

[3]阮隆.建筑地基不均勻沉降造成結構裂縫的處理分析[J].工程技術（全文版），2017（1）：00234-00234.

[4]余躍進.大體積混凝土溫度裂縫產生的原因及控制措施[J].國防交通工程與技術，2015，13（A01）：3.

[5]郭巧林.建筑施工中混凝土裂縫控制技術的研究[J].居業，2018（11）：98-99.