某廠區混凝土地面早期裂縫原因分析及處理方案

殷學宇，孫健，李云，劉希風

（1. 山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271100；2. 泰安市泰新商品混凝土有限公司，山東 泰安 271000）

某廠區混凝土地面早期裂縫原因分析及處理方案

殷學宇1，孫健1，李云1，劉希風2

（1. 山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271100；2. 泰安市泰新商品混凝土有限公司，山東 泰安 271000）

本文對混凝土地面早期裂紋進行了分類，對混凝土地面早期裂紋的成因進行了分析，并提出了預防混凝土地面早期裂紋的相關措施和處理方案，為同類工程裂紋預防提供了借鑒。

混凝土地面；早期裂紋；裂紋成因；裂紋預防；裂紋處理

1 概述

3 月 20 日，某廠區施工混凝土地面，約計 68m3，當天天氣晴，北風 3～4 級，氣溫 2～14℃。

3 月 21 日下午 16:00，混凝土公司接到工地反饋，發現一道縱向裂紋；3 月 22 日下午再次到現場查看，縱向裂紋形成三叉紋，裂紋區域開始切縫，混凝土公司向工地建議早覆膜，及時澆水，盡早切縫；該工地一直在施工地面，21 日澆筑 90m3，22 日 71.5m3，24 日118m3，25 日 60m3，均未發現裂紋跡象；27 日上午工地通知混凝土公司地面表層清理完畢，經現場勘查發現橫向貫穿裂紋，如圖 1 所示，有 6 道（分別長 4m、3m、2.5m、3.5m、5.5m、2.5m），縱向貫穿裂紋；如圖 2 所示，有 3 道（分別長 1.6m、1m、1m，寬都在 1～2mm）橫向縱向交叉的貫穿裂紋；如圖 3 所示，有 1處（總長 10m，寬都在 1～2mm）花紋狀淺表裂紋；如圖 4 所示，有一處（面積 3m×5m，寬在 1mm 以內）三叉紋。

圖 1 垂直于行車方向的（橫向貫穿裂紋)

圖 2 順行車方向的縱向裂紋（縱向貫穿裂紋）

圖 3 花紋狀裂紋區域（淺表裂縫）

圖 4 橫縱結合的三叉紋（橫向和縱向交叉的貫穿裂紋）

2 裂紋成因分析

該廠房出現的混凝土地面板面淺表裂縫和貫穿裂縫是混凝土地面早期裂縫的主要表現形式。屬于比較常見的裂紋類型。其產生的原因既有設計上的原因，也有施工方面的原因。

2.1 淺表裂縫成因

混凝土地面上淺表裂縫很淺，呈現碎小的花紋狀龜裂。

設計方面的原因：混凝土坍落度過大；水泥用量多；砂率大；采用大粒徑石料； 在混凝土水灰比不變的情況下，水泥砂漿含量多，極限拉伸值變大，容易產生裂縫。

施工方面的原因：混凝土澆注后，尤其是在炎熱或大風天氣里，如果覆蓋不及時，混凝土表面的游離水分蒸發，產生急劇的體積收縮，混凝土本身的早期強度較低，不能抵抗收縮應力導致開裂。

2.2 貫穿裂縫成因

貫穿裂縫（即斷板現象）是指地面混凝土板產生縱向貫穿裂縫（順行車方向）和橫向貫穿裂縫（垂直于行車方向）。

（1）縱向貫穿裂縫成因

產生的原因是在路面施工后，由于地基不均勻沉降而出現不均勻裂縫。如溝槽下沉、拓寬部分沉陷、路基未充分壓實，路基密實度不夠等原因導致地面混凝土板脫空。

經與施工人員交流該廠區地面基層主要是碎石墊層，按照 GB50209—2002《建筑地面工程質量驗收規范》規定，采用碎石處理基層時，為防止地基沉降，碎石墊層厚度不應小于 100mm；墊層應分層夯實，達到表面堅實平整。從圖 5看，該廠區地面混凝土基層處理沒有達到規范要求。

圖 5 地面基層的處理

（2）橫向貫穿裂縫成因

產生的原因一方面是地面混凝土本身的抗拉強度太低，另一方方面是切縫施工不符合要求。

混凝土本身抗裂能力較低。混凝土抗拉強度一般只有抗壓強度的 1/17～1/18，混凝土干縮變形和溫度變形所引起的拉應力如果超過了混凝土本身的極限抗拉強度時，就發生裂縫，過大時就會引起貫穿裂縫。混凝土抵抗干縮變形和溫度變形的能力就是混凝土的抗裂能力。

切縫施工不符合要求。由于溫度和濕度的變化，混凝土會產生體積膨脹和收縮的變形如受到限制，將會使混凝土內部產生內應力，這種內應力就很有可能使混凝土產生裂縫。所以混凝土地面上每隔一段距離就要切縫，設置脹縫或縮縫，而切縫質量的好壞直接影響著混凝土地面的質量。切縫時間掌握不當，切割不及時；切縫深度不符合要求，切縫過淺；切縫未切到頭等因素都會引起混凝土地面產生橫向貫穿裂縫。

發生裂紋混凝土 20 日澆筑，21 日下午去現場未發現切縫跡象，22 日上午切縫，20 日 14℃，21 日 19℃，22 日21℃，按照 GB50209—2002《建筑地面工程質量驗收規范》規定，根據施工溫度，該廠區地面宜在 24h 以內切縫完畢。該廠房地面工地切縫時間過長，具體操作時間見表 1。

表 1 鋸縫時間表

3 預防措施

3.1 提高混凝土抗裂性能

混凝土地面產生早期的主要在于地面混凝土本身的抗拉強度太低，不足以抵抗變形。為了改善混凝土的抗裂能力，可采取以下措施：

（1）提高地面混凝土的混凝土強度。目前地面混凝土多采用 C30、C35 混凝土。

（2）采用堅硬的混凝土粗骨料。采用碎石配制的混凝土的抗裂能力比用卵石配制的混凝土提高 30% 左右。

（3）采用粒徑小的骨料配制混凝土。規范中限制骨料最大粒徑在一不超過 40mm，在高等級公路中不超過 35mm，甚至限制在 25mm 以下。

3.2 提高混凝土基層質量

地面混凝土基層應具有較高的密實度和水穩性。因此，在路基施工中，應做到分層填筑、分層碾壓、分層測試。每層的壓實厚度、密實度、平整度都要滿足設計和規范要求。

3.3 提高混凝土施工質量

（1）嚴格按配合比施工，做好養護工作。一是在配制混凝土時嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的骨料級配和砂率；二要在混凝土路面澆注后及時用潮濕材料覆蓋，尤其在炎熱季節施工時，應澆完一段養護一段，防止強風和烈日暴曬。

（2）盡早適當的切縫，保證混凝土的整體質量。切縫遲了，地面混凝土受到應力約束會出現裂縫，擴展后形成斷板。鋸縫時間根據現場試鋸來確定，最短時間以切縫不起毛邊來控制，一般切縫時間是在澆筑完畢后 12h 左右；也可根據混凝土初期養護強度來控制，在強度達到 6～12MPa 時及時鋸縫。在氣溫很高時為避免裂縫可采用間歇跳躍式作業以減少裂縫發生。

4 裂紋處理

4.1 淺表裂紋采用表面修補法處理

表面修補法主要適用于裂紋形態穩定和對結構承載能力沒有影響的淺表裂縫處理。通常的處理措施是在混凝土表面涂刷專用地面處理油漆（地面漆）、瀝青等防腐材料，或在裂紋表面涂抹水泥漿、環氧膠泥，或者在裂縫的表面粘貼防水纖維布等措施。在防護的同時為了防止混凝土繼續開裂。

4.2 貫穿裂紋采用灌漿法和嵌縫法處理

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補。利用壓力設備將膠結材料（常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、聚氨酯等化學材料）壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。

嵌縫法是處理較深裂紋的一種方法。通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性防水材料（常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等）或剛性防水材料（常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿），以達到封閉裂縫的目的。

對于該廠區地面工程出現的裂縫委托專業人員處理，對貫穿裂紋采用聚氨酯材料灌漿，將裂紋封閉，消除對混凝土整體結構的影響，防止裂紋再擴大。對處理后的貫穿裂紋和淺表裂紋進行表面處理，采用室外地坪漆涂刷，消除混凝土裂紋造成的外觀缺陷，以消除用戶質量顧慮。

［通訊地址］山東省萊蕪市萊城區高莊工業園 萊蕪魯碧商品混凝土有限公司（271100）

殷學宇（1987— ），男，助理工程師，主要從事混凝土質量管理，配合比設計，新材料應用。