某厂区混凝土地面早期裂缝原因分析及处理方案

殷学宇，孙健，李云，刘希风

（1. 山东鲁碧建材有限公司，山东 莱芜 271100；2. 泰安市泰新商品混凝土有限公司，山东 泰安 271000）

某厂区混凝土地面早期裂缝原因分析及处理方案

殷学宇1，孙健1，李云1，刘希风2

（1. 山东鲁碧建材有限公司，山东 莱芜 271100；2. 泰安市泰新商品混凝土有限公司，山东 泰安 271000）

本文对混凝土地面早期裂纹进行了分类，对混凝土地面早期裂纹的成因进行了分析，并提出了预防混凝土地面早期裂纹的相关措施和处理方案，为同类工程裂纹预防提供了借鉴。

混凝土地面；早期裂纹；裂纹成因；裂纹预防；裂纹处理

1 概述

3 月 20 日，某厂区施工混凝土地面，约计 68m³，当天天气晴，北风 3～4 级，气温 2～14℃。

3 月 21 日下午 16:00，混凝土公司接到工地反馈，发现一道纵向裂纹；3 月 22 日下午再次到现场查看，纵向裂纹形成三叉纹，裂纹区域开始切缝，混凝土公司向工地建议早覆膜，及时浇水，尽早切缝；该工地一直在施工地面，21 日浇筑 90m³，22 日 71.5m³，24 日118m³，25 日 60m³，均未发现裂纹迹象；27 日上午工地通知混凝土公司地面表层清理完毕，经现场勘查发现横向贯穿裂纹，如图 1 所示，有 6 道（分别长 4m、3m、2.5m、3.5m、5.5m、2.5m），纵向贯穿裂纹；如图 2 所示，有 3 道（分别长 1.6m、1m、1m，宽都在 1～2mm）横向纵向交叉的贯穿裂纹；如图 3 所示，有 1处（总长 10m，宽都在 1～2mm）花纹状浅表裂纹；如图 4 所示，有一处（面积 3m×5m，宽在 1mm 以内）三叉纹。

图 1 垂直于行车方向的（横向贯穿裂纹)

图 2 顺行车方向的纵向裂纹（纵向贯穿裂纹）

图 3 花纹状裂纹区域（浅表裂缝）

图 4 横纵结合的三叉纹（横向和纵向交叉的贯穿裂纹）

2 裂纹成因分析

该厂房出现的混凝土地面板面浅表裂缝和贯穿裂缝是混凝土地面早期裂缝的主要表现形式。属于比较常见的裂纹类型。其产生的原因既有设计上的原因，也有施工方面的原因。

2.1 浅表裂缝成因

混凝土地面上浅表裂缝很浅，呈现碎小的花纹状龟裂。

设计方面的原因：混凝土坍落度过大；水泥用量多；砂率大；采用大粒径石料； 在混凝土水灰比不变的情况下，水泥砂浆含量多，极限拉伸值变大，容易产生裂缝。

施工方面的原因：混凝土浇注后，尤其是在炎热或大风天气里，如果覆盖不及时，混凝土表面的游离水分蒸发，产生急剧的体积收缩，混凝土本身的早期强度较低，不能抵抗收缩应力导致开裂。

2.2 贯穿裂缝成因

贯穿裂缝（即断板现象）是指地面混凝土板产生纵向贯穿裂缝（顺行车方向）和横向贯穿裂缝（垂直于行车方向）。

（1）纵向贯穿裂缝成因

产生的原因是在路面施工后，由于地基不均匀沉降而出现不均匀裂缝。如沟槽下沉、拓宽部分沉陷、路基未充分压实，路基密实度不够等原因导致地面混凝土板脱空。

经与施工人员交流该厂区地面基层主要是碎石垫层，按照 GB50209—2002《建筑地面工程质量验收规范》规定，采用碎石处理基层时，为防止地基沉降，碎石垫层厚度不应小于 100mm；垫层应分层夯实，达到表面坚实平整。从图 5看，该厂区地面混凝土基层处理没有达到规范要求。

图 5 地面基层的处理

（2）横向贯穿裂缝成因

产生的原因一方面是地面混凝土本身的抗拉强度太低，另一方方面是切缝施工不符合要求。

混凝土本身抗裂能力较低。混凝土抗拉强度一般只有抗压强度的 1/17～1/18，混凝土干缩变形和温度变形所引起的拉应力如果超过了混凝土本身的极限抗拉强度时，就发生裂缝，过大时就会引起贯穿裂缝。混凝土抵抗干缩变形和温度变形的能力就是混凝土的抗裂能力。

切缝施工不符合要求。由于温度和湿度的变化，混凝土会产生体积膨胀和收缩的变形如受到限制，将会使混凝土内部产生内应力，这种内应力就很有可能使混凝土产生裂缝。所以混凝土地面上每隔一段距离就要切缝，设置胀缝或缩缝，而切缝质量的好坏直接影响着混凝土地面的质量。切缝时间掌握不当，切割不及时；切缝深度不符合要求，切缝过浅；切缝未切到头等因素都会引起混凝土地面产生横向贯穿裂缝。

发生裂纹混凝土 20 日浇筑，21 日下午去现场未发现切缝迹象，22 日上午切缝，20 日 14℃，21 日 19℃，22 日21℃，按照 GB50209—2002《建筑地面工程质量验收规范》规定，根据施工温度，该厂区地面宜在 24h 以内切缝完毕。该厂房地面工地切缝时间过长，具体操作时间见表 1。

表 1 锯缝时间表

3 预防措施

3.1 提高混凝土抗裂性能

混凝土地面产生早期的主要在于地面混凝土本身的抗拉强度太低，不足以抵抗变形。为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强度。目前地面混凝土多采用 C30、C35 混凝土。

（2）采用坚硬的混凝土粗骨料。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）采用粒径小的骨料配制混凝土。规范中限制骨料最大粒径在一不超过 40mm，在高等级公路中不超过 35mm，甚至限制在 25mm 以下。

3.2 提高混凝土基层质量

地面混凝土基层应具有较高的密实度和水稳性。因此，在路基施工中，应做到分层填筑、分层碾压、分层测试。每层的压实厚度、密实度、平整度都要满足设计和规范要求。

3.3 提高混凝土施工质量

（1）严格按配合比施工，做好养护工作。一是在配制混凝土时严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的骨料级配和砂率；二要在混凝土路面浇注后及时用潮湿材料覆盖，尤其在炎热季节施工时，应浇完一段养护一段，防止强风和烈日暴晒。

（2）尽早适当的切缝，保证混凝土的整体质量。切缝迟了，地面混凝土受到应力约束会出现裂缝，扩展后形成断板。锯缝时间根据现场试锯来确定，最短时间以切缝不起毛边来控制，一般切缝时间是在浇筑完毕后 12h 左右；也可根据混凝土初期养护强度来控制，在强度达到 6～12MPa 时及时锯缝。在气温很高时为避免裂缝可采用间歇跳跃式作业以减少裂缝发生。

4 裂纹处理

4.1 浅表裂纹采用表面修补法处理

表面修补法主要适用于裂纹形态稳定和对结构承载能力没有影响的浅表裂缝处理。通常的处理措施是在混凝土表面涂刷专用地面处理油漆（地面漆）、沥青等防腐材料，或在裂纹表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，或者在裂缝的表面粘贴防水纤维布等措施。在防护的同时为了防止混凝土继续开裂。

4.2 贯穿裂纹采用灌浆法和嵌缝法处理

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。利用压力设备将胶结材料（常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等化学材料）压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

嵌缝法是处理较深裂纹的一种方法。通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性防水材料（常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等）或刚性防水材料（常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆），以达到封闭裂缝的目的。

对于该厂区地面工程出现的裂缝委托专业人员处理，对贯穿裂纹采用聚氨酯材料灌浆，将裂纹封闭，消除对混凝土整体结构的影响，防止裂纹再扩大。对处理后的贯穿裂纹和浅表裂纹进行表面处理，采用室外地坪漆涂刷，消除混凝土裂纹造成的外观缺陷，以消除用户质量顾虑。

［通讯地址］山东省莱芜市莱城区高庄工业园 莱芜鲁碧商品混凝土有限公司（271100）

殷学宇（1987— ），男，助理工程师，主要从事混凝土质量管理，配合比设计，新材料应用。