淺談混凝土室外場坪及路面裂縫的成因與預防

摘要：在混凝土室外場坪及道路施工時混凝土裂縫是一種常見現象，尤其用水灰比及塌落度比較大的予拌混凝土（商品混凝土）施工時經常遇到的問題，這也是施工人員最為關心的施工問題。混凝土室外場坪及路面出現的裂縫，嚴重影響了工程的質量，在工程驗收時監理及質量監督部門經常提出的問題。這種在施工階段形成的混凝土裂縫一經形成，將會縮短整個使用期。但只要了解此種現象出現的原因和制定好預防的措施，此類通病是可以得到解決的。

關鍵詞：混凝土；路面裂縫；成因

1 混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫按其成因分為：塑性收縮裂縫；干縮裂縫；溫度裂縫；沉降裂縫；凍脹裂縫及其它施工裂縫。按裂縫的大小一般可分為：細微裂縫和較大裂縫。細微裂縫是不連貫的，寬度小，一般視為無害。較大裂縫是寬度較大，肉眼觀察明顯并且裂縫是通常連貫的或裂縫比較長。在施工階段出現的裂縫，通常是混凝土的塑性收縮裂縫和干縮裂縫。

2 混凝土裂縫的成因

2.1 混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力后期在降溫過程中，由于受到基礎的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。新澆筑混凝土在硬化的過程中，由于混凝土收縮引起的體積變形受到約束時產生裂縫。

2.2 由于混凝土早期養護不及時，表面沒有及時覆蓋，受到風吹或太陽暴曬混凝土表面水分蒸發過快產生急劇的體積收縮，，而此時的混凝土強度還很低，還不能抵抗這種變形應力導致混凝土裂縫。

2.3 在混凝土場坪或路面澆筑時由于基層（墊層）過于干燥，吸水量大，快速地吸取混凝土中游離的水分，產生急劇的體積收縮導致混凝土裂縫。

2.4 使用收縮率較大的水泥或水泥用量較大使得混凝土收縮量大而導致混凝土裂縫。這就是我們施工中常遇到的混凝土標號越高裂縫越容易出現的原因。

2.5 混凝土配制中砂含量大，粗骨料相對較小，或混凝土水灰比較大。由于失水過快，混凝土收縮過快而產生裂縫。

2.6 在混凝土澆筑過程中混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較大的砂漿層，使得表面收縮量加大，易產生塑性收縮裂縫。

2.7 混凝土配制時采用含土量較大的砂、石料而導致混凝土收縮量加大，抗拉強度低而產生裂縫。

2.8 北方高海拔地區，太陽照射強度大、氣候干燥、風速高、溫度變化大，也會出現裂縫。

2.9 當混凝土澆筑過程中振搗不密實，使得混凝土收縮加大，伸縮縫位置不合理，亦會出現裂縫。

2.10 在場坪或路面施工時由于混凝土配合比控制不當，使得同一澆筑面使用不同配比的混凝土，導致混凝土收縮不一而產生裂縫。

裂縫產生的形式和原因是多種的，更多的是施工過程中多種因素組合產生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手，正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。

3 混凝土裂縫預防措施

3.1 混凝土配合比設計及原材料質量控制

混凝土配合比設計不合理是直接影響混凝土的抗拉強度，是造成混凝土開裂不可忽視的原因。混凝土配合比不合理是指水泥用量過大、水灰比偏大、含砂率不適當、粗骨料級配不佳、選用外加劑不當等，這幾個因素是互相關聯的。有關試驗資料顯示：用水量不變時，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%左右。送檢的混凝土配合比材料一定是現場所用的材料。

選用商品混凝土時，先要對混凝土供應商說明混凝土的使用用途（即混凝土用于澆筑地平或路面），要求混凝土供應商在作混凝土配比時調整水灰比，水灰比不宜過大。

3.2 制定良好的施工方案

良好的施工方案與預防、控制裂縫有很大的關系。施工方案主要應確定一定澆筑量、施工縫間距、伸縮縫位置、澆筑時間、運輸振搗及養護等。一次澆筑面積或長度由伸縮縫位置分割。確定澆筑時間的原則應盡量避開炎熱天氣。在西北高寒地區主要施工期就在夏、秋季，此時氣溫較高而比較干燥，因此混凝土的養護至關重要，因此要提前做好混凝土養護的方案和準備。

3.3 混凝土澆筑

3.3.1 混凝土澆筑前要對基層（墊層）進行適當的撒水濕潤，使基層表面保持一定量的水分，以減少基層對新澆混凝土水分的吸收。

3.3.2 混凝土振搗要密實、均勻，若漏振、過振或振搗器使用不當，均會影響混凝土的密實性和均勻性，導致裂縫的產生。在混凝土路面澆筑時通常采用機械排振配合振平器，這種振搗的密實性和均勻性好，在施工前檢查機械的良好和控制推進速度即可。在混凝土室外場坪施工時，常用的是平板振搗。當場坪混凝土較厚時插入式振搗器（振動棒）“行列式”振搗，平行插入距20-25cm為宜（應小于正常的作用半徑30-40cm，因為場坪混凝土一般小于20cm且場坪上混凝土的流動性沒有其它硬質模板上好），再用平板振搗器依次成排平拉慢移，順序前進，以使混凝土表面平整并均勻出現漿為宜。

3.3.3 嚴格控制混凝土的配比，要做到計量準確，計量偏差控制在施工范圍之內。拌合水計量時要根據砂料的含水率做適當的調整，嚴格控制水灰比。

3.3.4 混凝土澆筑前要根據當日的澆筑量進行備料，要做到當日澆筑的混凝土配比料為同一批料，至少在同一塊面積內的配比統一。

3.3.5 混凝土澆筑完成后要掌握混凝土的初凝時間，及時收面壓光。混凝土塑性收縮裂縫在干燥炎熱的氣候時，常在混凝土完全凝固前出現。當表面發現細微裂縫時，及時再抹壓一遍并進行覆蓋養護。缺少第二次壓面，產生表面細微裂縫不會消除。

3.4 混凝土的養護

在混凝土場坪及路面進行施工時，混凝土的養護工序是一條至關重要的工序，它不僅影響混凝土最終強度，也是防止混凝土裂縫的必要手段。混凝土場坪及路面為素混凝土，且厚度相對薄、外露表面積大、基層吸水量大。在實際施工中混凝土裂縫大多是由于養護不及時或養護措施不當造成的，因此加強養護工作對控制混凝土的裂縫顯得更為重要。

3.5 伸縮縫與脹縫

由于混凝土硬化過程中是收縮的過程，及時不切割收縮縫，會將混凝土整體拉裂。這種裂縫是貫通的，且裂縫比較寬，嚴重影響混凝土的施工質量。混凝土也受熱脹冷縮的影響，不按設計或施工規范預留膨脹縫，也會產生裂縫，嚴重時會把混凝土頂鼓甚至頂碎。這種現象在大面積混凝土路面及場坪中經過一個冬夏后常見。

在混凝土場坪及道路的脹縫有設計要求，無設計要求時現行的《公路水泥混凝土路面設計規范》中規定：脹縫間距一般為100-200m，在鄰近橋梁或其它固定構造物處、與瀝青路面相接處、板厚改變斷面處、隧道口、小半徑曲線和縱坡變換處均應設脹縫。脹縫材料也有設計要求，目前，主要采有的脹縫板材料主要有三大類：a.木材類；b.塑料泡沫類；c.纖維類。通常用浸油軟木板，縫寬為2cm-2.5cm左右，深度同混凝土厚度。施工時要預先設置及安裝脹縫。

伸縮縫在設計時也有規定，混凝土路面橫線長3米至4.5米，場坪規定不大于36平方米，但最佳為25平方米左右為宜。伸縮縫設計為切割縫，切縫深度為混凝土厚度的4/1左右。掌握好切縫的時間也對防止裂縫是一個重要環節。切割時間視混凝土凝固時間而定，混凝土凝固到上機切割時不破損切縫邊混凝土時，即可切割。此時混凝土還處于硬化初期，凝固速度快，收縮量也大，若不及時切割，會拉開縫隙。

混凝土在水化產生的裂縫發出率較高。如果在水化階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，水化階段是裂縫預防的主要階段。但只要我們做好以上各個施工環節，混凝土裂縫可以得到有效解決。