土木施工中混凝土裂縫成因及其防治措施解析

高銅傳

（淄博冠中混凝土有限公司，山東 淄博 255000）

在土木工程中，混凝土結構質量對項目質量及安全均有較大影響，而裂縫問題是混凝土施工的主要質量問題，限制了工程質量提升。不論是外部環境或材料本身，還是施工人員操作水平等均與裂縫產生有直接關系，此外后期的養護工作也非常關鍵。在土木施工中應針對裂縫產生原因做好裂縫的防治工作，為土木施工質量提升奠定基礎。為做好混凝土裂縫問題研究，下面首先對裂縫類型進行介紹。

1 土木工程中主要裂縫類型

（一）塑性沉降裂縫。該類型裂縫主要是由于骨料的不均勻沉降造成的，多發生于澆筑初期，此時混凝土結構還未能完全凝固硬化，其內部沉降會使得結構表面發生形變，進而導致裂縫問題。

（二）溫度裂縫。該類型裂縫較為常見，外界溫度變化和內部水化反應是其主要原因。在混凝土的硬化過程伴隨著水泥的水化反應，會釋放大量熱量，這些熱量積聚在結構內部，若無法及時散發會使得內外溫差加大，此時在溫差效應下會產生拉應力。而且隨時間推移，水化反應越來越充分，發熱量也會逐漸減小，若環境溫度發生驟變，也會導致溫差產生。若拉應力作用超出混凝土結構可承受范圍，則會產生溫度裂縫。

（三）地基沉降裂縫。該類裂縫是由地基沉降造成的，而地基沉降有兩方面原因：一是土木施工時未對土質深入研究，地基處理方案不夠科學，在較大重量荷載下發生沉降；二是回填土施工時對土層的處理不合理，壓實效果不佳，未考慮雨水影響，從而引發地基沉降裂縫。

（四）地基凍脹裂縫。該類裂縫的產生也與地基有關，主要是在寒冷天氣下地基土會因為氣溫過低而使土中水分凍結，這會導致地基土層的膨脹，從而形成裂縫。

2 土木施工混凝土裂縫成因

2.1 溫度和濕度控制不當

外部環境條件尤其是溫度和濕度對混凝土裂縫產生有較大影響，這是由混凝土材料自身特性決定的。由于混凝土澆筑過程中伴隨著水泥的水化反應，會在混凝土結構內部產生較多的熱量，同時混凝土材料的導熱性又不強，若無法及時散發出去會使到內部溫度上升，會造成混凝土內外溫差問題。再者，混凝土結構同樣存在熱脹冷縮現象，溫差作用下會因形變不同而產生應力，當應力大小超出混凝土的耐受力時即會產生裂縫。這就是溫度裂縫產生的原因，常發生于混凝土施工初期。此外，由于水泥水化反應需消耗較多的水分，若在干燥天氣下水分散失過快，會因水分含量低而使水化反應不充分，影響混凝土硬化過程，混凝土結構強度受限，從而導致裂縫產生。

2.2 混凝土配比不合理

通常在混凝土施工前，要對作業環境和施工要求有深入了解，科學的調配混凝土材料的配比，只有這樣才能確保混凝土施工質量。但有時混凝土材料配比會存在不合理的情況，既可能本身配比設置缺乏科學論證，也可能是施工時未嚴格按照設定配比進行。當骨料的含泥量超標，可產生過度收縮問題；當材料級配設置不合理同樣會對結構收縮造成影響，均會增加裂縫產生的幾率。此外，當水量和水泥含量超標時也會對混凝土結構強度造成不利影響。

2.3 運輸和養護工作不到位

土木工程中有時會因混凝土攪拌制作離施工地點較遠而需要進行車輛運輸，這一過程同樣重要，若不加以注意，在長距離運輸中容易造成混泥土漿體的分層或離析問題，對其質量造成影響，使用前需再次攪拌。出于對混凝土質量的高要求，通常運達施工地點后還要檢測坍落度，若不符合標準，也會導致裂縫的產生。此外，混凝土的養護同樣重要，這對于裂縫的預防十分關鍵。比如，為控制混凝土溫濕度，常常需要灑水養護，若灑水不夠均勻，也易引發混凝土裂縫。

2.4 施工人員操作問題

在土木工程中，施工人員的操作水平將會直接影響混凝土結構質量，而施工人員操作水平受限于文化水平和培訓不足，往往是土木施工質量的關鍵影響因素。由于人員流動性大，許多施工單位出于成本考量，往往不關注人員的培訓問題，這樣導致施工人員操作水平得不到提升。而混凝土施工對操作的規范性有較高要求，施工人員無法保證這一點，這就為混凝土裂縫產生留下了可能性。

3 混凝土裂縫的防治措施

3.1 合理調整溫濕度

經分析可知，若要實現混凝土裂縫的有效預防應使環境因素得到可靠控制，尤其是溫、濕度的控制，主要操作方法主要有：一是要盡量降低澆筑時的溫度，當外界溫度過高時，為使內部溫度及時散發，可采取灑水降溫的方式；二是在混凝土攪拌時要視情況添加足夠的水，也可以將碎石等骨料用水降溫，從而降低攪拌時溫度；三是當外界溫度較低或者突然降溫，此時應采取必要保溫措施，降低混凝土內外溫差，避免因溫差過大而導致出現裂縫。此外，混凝土結構模具的拆除，也應根據硬化程度規劃好時間。

3.2 合理選擇混凝土材料

混凝土材料的性能和質量也是控制裂縫產生的關鍵，材料的選購應在保證質量的基礎上對材料性能進行優選。下面主要針對水泥使用進行分析，由于市場上水泥型號有許多種，它們所含礦物成分有較大差異，實際應用時用量也不相同，因此施工前應科學確定材料配比。以水泥中常見礦物成分為例，鋁酸三鈣不論是在發熱速率還是發熱總量上均高于其余成分（包括硅酸二鈣、硅酸三鈣等），所以不同型號的水泥發熱性能有很大差異，對混凝土裂縫的影響程度也不同。此外，為改善混凝土性能，人們可以通過添加適量外加劑的方式進行改良。

3.3 加強施工技術管理

在配制完成之后，混凝土澆筑施工質量好壞同現場施工技術實施有直接關系，若澆筑技術要點沒掌握好，可能導致混凝土內部間隙產生，會使得內部應力集聚在間隙部位，隨著長時間積累應力效應會不斷增大，從而產生裂縫。因此，對澆筑、振搗等施工環節應加強技術管理，嚴格監督現場施工，促進施工人員技術提升，確保各工序的施工質量。在混凝土澆筑環節應對施工工藝加以嚴格控制，避免因技術管理不到位而致使裂縫產生。

3.4 做好混凝土養護工作

后期養護不到位也是混凝土裂縫產生的一大原因，因此要重視養護作業。要做好以下點：一是要在澆筑完成后利用專用草墊加以遮蓋，應保證足夠的遮蓋面積，可起到遮陽、降低水分蒸發等作用；二是在高溫氣候下，可以通過鋪設水管并通以冷水的方式進行降溫，從而控制內外溫差，這主要用于大型混凝土澆筑，還可用濕布加以覆蓋并定時灑水，起到降溫的作用。后期養護工作的開展，對于減少裂縫和提高混凝土質量有重要作用。

3.5 提高施工人員專業素質

在土木工程中，若施工人員未能掌握混凝土澆筑技巧將會產生一系列的施工質量問題，其中包括混凝土裂縫，所以應通過多種手段強化其專業技能。首先要注重實踐培訓，以專業技能培訓的方式提升施工人員的實操水平，提高施工標準，從而使施工人員操作更加規范，切實提高施工質量。其次要建立考核機制，對現場施工行為進行監督和記錄，考核不標準操作，督促施工技術水平提升，從而更好達到考核培訓效果。

3 結束語

綜上所述，混凝土是土木工程中基礎性結構，混凝土裂縫不僅損害工程質量，而且還會為工程安全埋下隱患，因此應予以重視。環境溫度、材料配比、操作水平以及后期養護等因素均會引發混凝土裂縫，施工單位應根據現場環境實施有效的控制措施，避免裂縫的產生，對已出現裂縫應及時修復，進而更好保證土木施工質量。