一例商品混凝土路面早期裂縫原因分析及預防辦法

雷黃清

（陜西化建工程有限責任公司，陜西 榆林 718500）

0 引言

隨著商品混凝土的應用范圍擴大，許多的城市道路、工廠、化工園區、物流園區等地坪的鋪設均采用了混凝土。由于混凝土取材方便、可模性好、施工簡單、抗壓強度高、養護便捷、建造費用低廉、施工工序簡單、使用機械較少、耐熱能力強等優點，得到了廣泛的使用，但同時又因混凝土的抗拉強度低、容易開裂，影響混凝土的質量及使用，尤其在高溫天氣，溫差大、濕度低、大風天氣的環境尤為明顯。現就在該環境下混凝土地坪施工易發問題及產生原因加以分析說明。

1 工程實例

位于陜西北部地區某能源化工基地建設工程，廠區內 6m 寬車行道路及原材料堆場、倉庫地坪等使用混凝土鋪設。強度等級 C30，無其他要求。采用商品混凝土，在 2～5 月份施工過程中頻繁出現裂縫。施工現場基礎處理滿足相關要求，新拌混凝土現場坍落度滿足設計要求，在道路施工時，混凝土入模后 0.5～1.5 小時后混凝土表面出現較規則貫通裂縫，裂縫沿板面短邊方向，裂縫長 30～50cm，最長達 2～3m，且板面表面出現一層硬殼，無法收面或收面困難，因未采取有效解決措施成品出現貫通裂縫且外觀較差。

2 原因分析

案例中該裂縫在混凝土初凝前就已經出現。從混凝土的自身特點及受力的學角度來講，在混凝土自身發生變形時產生的拉應力超過混凝土自身的抗拉強度值時，就必然會產生裂縫。從上述案例裂縫發生的時間來看，其裂縫主要原因是混凝土早期自身收縮過大，收縮應力大于抗拉強度值而產生，因發生在凝結硬化前，此時混凝土自身的抗拉強度幾乎為零，正常情況下抗拉強度值僅為抗壓強度值的十分之一至二十分之一。

針對上述案例早期收縮裂縫的表現，從混凝土收縮的角度[1]從以下幾個方面逐一對比分析：

（1）水泥用量越大，用水量越高，表現為水泥漿量越大，坍落度大，收縮越大。

（2）暴露面越大、包羅面積越小，收縮越大。

（3）環境濕度越大，收縮越小；環境溫度越高，越干燥，收縮越大。

（4）骨料粒徑越粗，收縮越小；骨料粒徑越細，砂率越高，收縮越大。

（5）風速越大，收縮越大。

（6）外加劑及摻合料選擇不當，顯著增加收縮；選擇適宜，可減少收縮，特別是早期收縮。

（7）環境及混凝土溫度越高，收縮越大；停工暴露時間越長，收縮越大。

表 1 裂縫產生原因分析

（8）收縮和環境降溫同時發生，對工程更為不利。

導致混凝土出現收縮因素是多方面的，通過討論很難確定出是由哪一個或幾個因素造成，因此對分析出的原因逐一排除并制定控制措施。詳見表 1。

通過對混凝土產生收縮的主要因素結合施工實際情況進行分析可以看出，本次裂縫的主要原因是受施工環境的影響造成混凝土收縮過大，從而出現早期塑性收縮裂縫。為驗證分析結果，通過業主及相關單位的協調決定暫時停止對道路混凝土的施工，采用同道路澆筑相同材料配合比的商品混凝土，對廠房內已具備施工條件但不影響其他工序的地坪工作面進行試驗性澆筑。

3 措施實施檢查與效果分析

在混凝土未發生變化的情況下，通過改變施工環境對地坪混凝土進行試驗性澆筑。在施工過程中未發現早期裂縫和表面起殼的情況，混凝土澆筑 4～5 小時左右達到收面狀態，6 小時候混凝土終凝，滿足施工要求。次日進行了切縫處理，未出現案例中的裂縫形態及表面有硬殼現象。為排除偶然性，后續多次驗證，結果一致，證明分析正確。

4 預防措施

對于環境因素引起的早期塑性收縮裂縫主要為混凝土澆筑后，在混凝土未產生強度前，表面遭受強風吹拂和烈日曝曬，遭受大風的影響或者太陽高溫暴曬導致混凝土表面急劇失水，使其表面產生一層硬殼，并且出現不規則裂縫的一種現象，這種裂縫及現象通過有效的處理方法及預防措施，是可以有效避免的，且不會影響混凝土的最終質量及感官效果。

出現此類問題可采取以下措施：（1）濕養護即混凝土澆筑入模后立即采用塑料薄膜覆蓋保水，避免大風高溫給混凝土表面帶來的急劇失水；（2）減少攤鋪面積，隨時關注混凝土表面狀態，采取二次振搗，二次收面工藝；（3）可在澆筑混凝土表面適當噴灑少量霧狀水，以減少混凝土自身的水分蒸發量；（4）如已出現硬殼或裂縫，此時可將表面硬殼鏟除，也可在混凝土表面均勻灑上少量霧狀的水，在混凝土表面反復搓壓，使表層混凝土恢復塑性，并進行多次收面，使裂紋閉合，采用二次抹面工藝以減少表面收縮裂紋，然后立即覆蓋塑料薄膜濕麻袋保溫、保濕養護。

5 結語

混凝土早期塑性收縮裂縫應區別對待，找出原因所在。事實上，往往是多因素所致，而不是單一因素造成的。但控制混凝土表面水分的蒸發速度是避免塑性收縮開裂的重要手段，正確、及時、徹底的處理是避免出現塑性收縮擴大發展的最簡單、最有效的方法，即使混凝土自身問題或施工環境存在先天不足，及時對待、處理、養護（尤其是濕養護）都可以彌補這些不足，即使不能徹底消除，至少可以大大減輕塑性收縮開裂的嚴重程度。