混凝土结构裂缝问题在工程领域一直是个难以解决的难题。若施工中频繁出现裂缝，将严重影响结构的整体性和耐久性。针对这一问题，本文深入探讨了施工期混凝土裂缝的产生原因和影响因素，包括建筑构件、温度变化、体积收缩以及施工操作等多个方面。基于这些分析，本文提出了相应的施工期混凝土裂缝控制技术，旨在为施工期间混凝土裂缝的控制提供有益的指导。
1. 混凝土施工中常见的裂缝类型
在混凝土施工过程中，裂缝问题不可避免。这些裂缝不仅影响结构的外观，更可能损害其整体性和耐久性。为了有效应对这一问题，我们需要深入了解混凝土施工中常见的裂缝类型及其产生原因。只有这样，才能采取针对性的措施，确保混凝土结构的质量和安全。
1.1 干缩裂缝
干缩裂缝是混凝土施工中常见的一种裂缝类型，它通常出现在混凝土养护结束后的初期或浇筑完毕后的一周左右。这种裂缝的产生是由于水泥浆中水分的蒸发所导致的干缩变形。由于混凝土内外水分蒸发程度不同，使得表面与内部产生变形差异，当这种差异受到约束时，就会产生拉应力，进而导致裂缝的形成。特别是当相对湿度较低时，水泥浆体的干缩变形更为显著，从而使得干缩裂缝更易出现。这些裂缝多为浅细的平行线状或网状，宽度通常在0.05至0.2毫米之间，且在大体积混凝土的平面部位和较薄的梁板中较为常见，其短向分布更为明显。干缩裂缝不仅影响混凝土的抗渗性，还可能引起钢筋锈蚀，进而损害混凝土的耐久性。此外，在水压力的作用下，这些裂缝还可能导致水力劈裂，从而影响混凝土的承载能力。混凝土干缩的主要影响因素包括水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性质和用量以及外加剂的使用等。
1.2 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是混凝土在凝结之前，因表面失水过快而产生的收缩现象。这类裂缝常出现在干热或大风天气，其特征是裂缝宽窄不一，中间较宽，两端较细，且不连贯。裂缝的长度通常在20至30厘米之间，宽度则约为1至5毫米。产生这一现象的主要原因是，在混凝土终凝之前或刚刚终凝、强度很小时，若遇到高温或大风天气，其表面水分会迅速蒸发，导致毛细管中产生负压，进而使混凝土体积急剧收缩。然而，此时的混凝土强度尚不足以抵抗这种收缩，因此产生裂缝。影响混凝土塑性收缩开裂的因素包括水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速以及相对湿度等。
1.3 沉陷裂缝
沉陷裂缝的形成，通常与结构地基的土质状况有关。当地基土质不均匀或松软，以及回填土不实或受到浸水影响时，都可能导致不均匀沉降，进而引发沉陷裂缝。此外，模板的刚度不足、模板支撑间距过大或底部松动等问题，也可能导致沉陷裂缝的产生。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，随着冻土的化冻，会产生不均匀沉降，这同样会导致混凝土结构出现裂缝。这类裂缝往往是深进或贯穿性的，其走向与沉陷情况紧密相关，通常沿着与地面垂直或呈30至45度角的方向发展。较大的沉陷裂缝往往伴随着一定的错位，且裂缝的宽度与沉降量呈正比关系。值得注意的是，裂缝的宽度受温度变化的影响较小。当地基变形趋于稳定后，沉陷裂缝也随之基本稳定。
1.4 温度裂缝
在大体积混凝土结构中，温度应力的变化及温度控制显得尤为重要。这种变化不仅会影响到结构的整体强度和耐久性，还会在结构的使用过程中持续发挥作用。在混凝土施工中，由于多种原因，如温度和湿度的波动、混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理、原材料质量等问题，都可能导致裂缝的产生。特别是在混凝土硬化期间，水泥会释放出大量水化热，使得内部温度不断上升。随着后期降温，由于表面温度散失较快，受到内部混凝土或基础的约束，混凝土表面会产生拉应力。一旦这种拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会出现温缩裂缝。此外，即使混凝土的内部湿度变化较小，但表面湿度的剧烈变化，如养护不当导致的时干时湿，也会使表面干缩形变受到内部混凝土的约束，从而引发干缩裂缝。由于混凝土是一种脆性材料，其抗拉强度仅为抗压强度的约十分之一，因此原材料的不均匀性、水灰比的不稳定性以及运输和浇筑过程中的离析现象，都会导致同一块混凝土中抗拉强度的差异，进而产生薄弱部位，易于出现裂缝。在钢筋混凝土结构中，拉应力主要由钢筋承担，而素混凝土或钢筋混凝土边缘部位的结构拉应力则需依靠混凝土自身来承担。因此，合理的设计和施工必须充分考虑温度应力的影响。
温度裂缝常见于大体积混凝土表面或温差显著地区的混凝土结构中。在混凝土硬化过程中，水泥水化会释放大量水化热。以每立方米混凝土为例，当水泥用量介于350～550kg/m³时，将产生17500~27500kJ的热量，导致混凝土内部温度可升至70℃甚至更高。由于混凝土体积庞大，内部聚集的大量水化热难以散发，从而引发内部温度的急剧上升。然而，混凝土表面散热速度较快，进而产生内外温差。这种显著的温差会导致内部与外部的热胀冷缩程度不一致，进而在混凝土表面产生拉应力。当此拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，表面便会出现裂缝，此类裂缝多出现在混凝土施工的中后期。此外，温差的大幅变化或混凝土遭受寒潮侵袭等情况，会导致混凝土表面温度迅速下降并产生收缩。由于表面收缩的混凝土受到内部混凝土的约束，会产生巨大的拉应力，从而引发裂缝。此类裂缝通常仅在混凝土表面的浅层范围内出现。
1.5 施工操作不当导致的裂缝
具体来说，以下是一些常见的施工操作不当因素：
（1）在现场浇捣混凝土时，若振捣或插入方式不恰当，如漏振、过度振捣或振捣棒迅速抽撤，都可能导致裂缝的出现。
（2）对于高空浇注的混凝土，若风速过大或受到烈日暴晒，其收缩值会增大，从而引发裂缝。
（3）若现场养护措施不足，混凝土在早期可能因脱水而引起收缩裂缝。
（4）拆模过早或模板拆除方式不当，也可能导致拆模裂缝的产生。
2 裂缝的控制措施
2.1 设计方面
（1）在建筑设计中，需妥善处理构件的“抗”与“放”关系。这里的“抗”指结构在约束状态下，缺乏足够的变形空间时，为防止裂缝所采取的强化措施；而“放”则意味着结构在自由变形且无约束状态下，拥有充足变形空间时所采取的策略。
（2）设计过程中应尽力避免因结构断面突变导致的应力集中现象。
（3）建议广泛采用补偿收缩混凝土技术。由于混凝土收缩是造成众多裂缝的常见原因，因此，通过在混凝土中加入膨胀剂来补偿其收缩，已成为一种行之有效的解决方法，且实践证明效果显著。
2.2 选材与配合比设计
（1）依据结构需求，精挑细选混凝土强度等级及水泥种类、等级，并应尽可能避免选用早强过高的水泥。
（2）选用级配上乘的砂、石原料，同时确保其含泥量达标。
（3）推荐使用掺合料及混凝土外加剂，以优化混凝土性能。
2.3 施工操作要点
（1）浇捣工艺
在浇捣过程中，应确保振捣棒快速插入并缓慢拔出，根据混凝土坍落度合理控制振捣时长，以防止过振或漏振现象。推荐采用二次振捣和二次抹面技术，从而有效排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
（2）混凝土养护
新浇混凝土的早期养护对于预防裂缝至关重要，它能够减少混凝土在早期的收缩。
（3）夏季施工注意事项
在夏季进行混凝土浇捣时，需关注浇捣温度。建议采用低温入模和低温养护方法，必要时可经试验后加入冰块，以降低混凝土原材料的温度。
2.4 体积收缩引起的裂缝防治
收缩裂缝，分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝，是混凝土施工中常见的问题。干缩裂缝主要出现在混凝土终凝前后，由于环境气候的影响，混凝土表面水分蒸发，导致水泥石中的凝胶体因干缩而产生的体积变形受到约束，从而形成裂缝。这类裂缝的宽度可能较大，甚至贯穿整个构件。而塑性收缩裂缝则多发生于新浇混凝土的板面、地面或大面积构件的表面，形状不规则、长短不一、互不连贯。
为控制这类收缩裂缝，关键在于保持结构、构件的湿度稳定。具体措施包括：
（1）通过适当选择配合比，掺加外加剂来控制水灰比。在混凝土中加入粉煤灰，利用其后期强度来降低水泥用量和温度升高。同时，严格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土的抗拉强度。
（2）加强混凝土的早期养护。浇筑后，采用塑料薄膜和草袋进行覆盖，确保混凝土内外温差不超过25℃，并通过洒水湿润进行养护。在高温、低湿、大风天气下，应及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。
（3）在抹压混凝土表面时需注意避免过度抹压。
（4）采用密封保水法，如喷水养护混凝土表面或覆盖塑料薄膜，以减少水分蒸发或采用其他方法降低空气流动，从而延缓表面水分的蒸发。
（5）对于长期露天堆放的构件，应继续进行适当洒水或覆盖养护，以确保较长的保温养护时间，特别是薄壁构件，应置于阴凉处并覆盖堆放。
3 混凝土裂缝的常见补救措施
随着建筑技术的进步，混凝土裂缝的修补方法日益增多。常见的补救措施包括：表面处理法，用于处理裂缝宽度较小的情况；灌浆嵌缝封堵法，通过压力注浆、开槽填补或涂膜封闭等方法修复较宽的裂缝；结构加固法，用于增强结构整体性；混凝土置换法，即去除损坏的混凝土并替换为新混凝土；电化学防护法，利用电化学反应修复裂缝；以及仿生自愈合法，模仿生物自愈机制修复裂缝。
3.1 表面处理法
表面处理法包括涂抹和贴补两种方式。对于桨材难以灌入的细小裂缝，以及深度未触及钢筋表面的发丝裂缝，可以选择表面涂抹进行修复。此外，对于不漏水、不伸缩且不再活动的裂缝，此法同样适用。而对于大面积漏水的情况，如蜂窝麻面或变形缝等，难以确定具体漏水位置的，则可采用表面贴补法，使用土工膜或其他防水片进行防渗堵漏。
3.2 灌浆嵌缝封堵法
灌浆嵌缝封堵法适用于各种裂缝，无论是细微还是大裂缝，都能取得良好的处理效果。该方法提供了多种处理方式，可单独使用，也可结合使用。例如，在桥梁裂缝的修补中，可以先进行注浆，然后涂膜封闭；而对于路面、墩台等出现的粗大裂缝，则更适合采用开槽填补的方法。此外，为了防止钢筋锈蚀和混凝土受到有害离子的侵蚀，可以采用涂膜防水处理来增强结构的耐久性。
3.3 结构加固法
对于因超荷载产生的裂缝、长时间未处理的裂缝导致的混凝土耐久性下降，以及火灾等造成的结构强度受损，都可以采用结构加固法进行修复。该方法涵盖了断面补强、锚固补强和预应力法等多种技术手段。为了确保混凝土裂缝处理的有效性，可以进行一系列的检查，包括修补材料性能的试验、钻心取样分析、压水试验以及压气试验等。
4 建筑构件裂缝的控制
4.1 梁的裂缝控制
梁是建筑中容易产生裂缝的部位，常见裂缝包括受拉区裂缝、支座附近斜裂缝以及受压区裂缝。在确认这些裂缝不会降低梁的承载力后，可以采取表面处理法、灌浆嵌缝封堵法等简易方法进行处理。然而，如果梁的裂缝情况已经影响到其承载能力，那么需要更加谨慎地研讨，通过分析比较，采用经济且高效的方法进行加固。可选的方法包括钢箍加固法、粘贴加固法、梁的三面或四面加做围套法，以及梁的单面加大截面法。
4.2 现浇混凝土板的裂缝控制
现浇混凝土板裂缝是常见的质量问题，其表现形态多样，包括龟裂、纵向裂缝、横向裂缝以及斜向裂缝等。这些裂缝的产生，既与设计、原材料有关，也与施工过程紧密相关。为了有效控制裂缝，可以采取以下措施：首先，确保原材料质量上乘；其次，严格控制混凝土拌制过程；再者，提升混凝土运输和浇筑的要求；此外，加强混凝土施工过程中的监控；最后，做好混凝土的养护及成品保护工作。由于混凝土裂缝的形成原因复杂且多方面，因此需要从材料选择、施工工艺、结构设计等多个角度进行防范。一旦发现裂缝，应依据实际情况采取恰当的修补措施，防止其进一步扩展。
