一例商品混凝土路面早期裂缝原因分析及预防办法

雷黄清

（陕西化建工程有限责任公司，陕西 榆林 718500）

0 引言

随着商品混凝土的应用范围扩大，许多的城市道路、工厂、化工园区、物流园区等地坪的铺设均采用了混凝土。由于混凝土取材方便、可模性好、施工简单、抗压强度高、养护便捷、建造费用低廉、施工工序简单、使用机械较少、耐热能力强等优点，得到了广泛的使用，但同时又因混凝土的抗拉强度低、容易开裂，影响混凝土的质量及使用，尤其在高温天气，温差大、湿度低、大风天气的环境尤为明显。现就在该环境下混凝土地坪施工易发问题及产生原因加以分析说明。

1 工程实例

位于陕西北部地区某能源化工基地建设工程，厂区内 6m 宽车行道路及原材料堆场、仓库地坪等使用混凝土铺设。强度等级 C30，无其他要求。采用商品混凝土，在 2～5 月份施工过程中频繁出现裂缝。施工现场基础处理满足相关要求，新拌混凝土现场坍落度满足设计要求，在道路施工时，混凝土入模后 0.5～1.5 小时后混凝土表面出现较规则贯通裂缝，裂缝沿板面短边方向，裂缝长 30～50cm，最长达 2～3m，且板面表面出现一层硬壳，无法收面或收面困难，因未采取有效解决措施成品出现贯通裂缝且外观较差。

2 原因分析

案例中该裂缝在混凝土初凝前就已经出现。从混凝土的自身特点及受力的学角度来讲，在混凝土自身发生变形时产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度值时，就必然会产生裂缝。从上述案例裂缝发生的时间来看，其裂缝主要原因是混凝土早期自身收缩过大，收缩应力大于抗拉强度值而产生，因发生在凝结硬化前，此时混凝土自身的抗拉强度几乎为零，正常情况下抗拉强度值仅为抗压强度值的十分之一至二十分之一。

针对上述案例早期收缩裂缝的表现，从混凝土收缩的角度[1]从以下几个方面逐一对比分析：

（1）水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆量越大，坍落度大，收缩越大。

（2）暴露面越大、包罗面积越小，收缩越大。

（3）环境湿度越大，收缩越小；环境温度越高，越干燥，收缩越大。

（4）骨料粒径越粗，收缩越小；骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。

（5）风速越大，收缩越大。

（6）外加剂及掺合料选择不当，显著增加收缩；选择适宜，可减少收缩，特别是早期收缩。

（7）环境及混凝土温度越高，收缩越大；停工暴露时间越长，收缩越大。

表 1 裂缝产生原因分析

（8）收缩和环境降温同时发生，对工程更为不利。

导致混凝土出现收缩因素是多方面的，通过讨论很难确定出是由哪一个或几个因素造成，因此对分析出的原因逐一排除并制定控制措施。详见表 1。

通过对混凝土产生收缩的主要因素结合施工实际情况进行分析可以看出，本次裂缝的主要原因是受施工环境的影响造成混凝土收缩过大，从而出现早期塑性收缩裂缝。为验证分析结果，通过业主及相关单位的协调决定暂时停止对道路混凝土的施工，采用同道路浇筑相同材料配合比的商品混凝土，对厂房内已具备施工条件但不影响其他工序的地坪工作面进行试验性浇筑。

3 措施实施检查与效果分析

在混凝土未发生变化的情况下，通过改变施工环境对地坪混凝土进行试验性浇筑。在施工过程中未发现早期裂缝和表面起壳的情况，混凝土浇筑 4～5 小时左右达到收面状态，6 小时候混凝土终凝，满足施工要求。次日进行了切缝处理，未出现案例中的裂缝形态及表面有硬壳现象。为排除偶然性，后续多次验证，结果一致，证明分析正确。

4 预防措施

对于环境因素引起的早期塑性收缩裂缝主要为混凝土浇筑后，在混凝土未产生强度前，表面遭受强风吹拂和烈日曝晒，遭受大风的影响或者太阳高温暴晒导致混凝土表面急剧失水，使其表面产生一层硬壳，并且出现不规则裂缝的一种现象，这种裂缝及现象通过有效的处理方法及预防措施，是可以有效避免的，且不会影响混凝土的最终质量及感官效果。

出现此类问题可采取以下措施：（1）湿养护即混凝土浇筑入模后立即采用塑料薄膜覆盖保水，避免大风高温给混凝土表面带来的急剧失水；（2）减少摊铺面积，随时关注混凝土表面状态，采取二次振捣，二次收面工艺；（3）可在浇筑混凝土表面适当喷洒少量雾状水，以减少混凝土自身的水分蒸发量；（4）如已出现硬壳或裂缝，此时可将表面硬壳铲除，也可在混凝土表面均匀洒上少量雾状的水，在混凝土表面反复搓压，使表层混凝土恢复塑性，并进行多次收面，使裂纹闭合，采用二次抹面工艺以减少表面收缩裂纹，然后立即覆盖塑料薄膜湿麻袋保温、保湿养护。

5 结语

混凝土早期塑性收缩裂缝应区别对待，找出原因所在。事实上，往往是多因素所致，而不是单一因素造成的。但控制混凝土表面水分的蒸发速度是避免塑性收缩开裂的重要手段，正确、及时、彻底的处理是避免出现塑性收缩扩大发展的最简单、最有效的方法，即使混凝土自身问题或施工环境存在先天不足，及时对待、处理、养护（尤其是湿养护）都可以弥补这些不足，即使不能彻底消除，至少可以大大减轻塑性收缩开裂的严重程度。