兩例防水卷材保護層細石混凝土裂縫原因探析

楊俊飛，王思謙，張華，劉曉

（1. 陜西明泰工程建設有限責任公司，陜西，西安 710065；2. 中鐵十五局集團計量測試中心，河南 洛陽 471013；3. 南水北調中線干線工程建設管理局河北直管項目建設管理部，河北 石家莊 050035；4. 中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011）

兩例防水卷材保護層細石混凝土裂縫原因探析

楊俊飛1，王思謙2，張華3，劉曉4

（1. 陜西明泰工程建設有限責任公司，陜西，西安 710065；2. 中鐵十五局集團計量測試中心，河南 洛陽 471013；3. 南水北調中線干線工程建設管理局河北直管項目建設管理部，河北 石家莊 050035；4. 中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011）

本文主要介紹了兩例防水卷材保護層細石混凝土裂縫產生的原因，主要為粗骨料含泥量變化、施工過程中加水、不合理留設分割縫。

防水卷材；細石混凝土；裂縫

0 引言

細石混凝土指用粒徑較小的粗骨料拌制的混凝土，粗骨料粒徑一般為 5～16mm 或者 5～10mm，細石混凝土使用范圍由工程部位所決定，一般使用細石混凝土的部位較薄或體積較小，不宜用大石子做粗骨料。細石混凝土廣泛應用于屋面、筏板底、倉庫地面、護欄以及一些小型預制構件等；細石混凝土對防水層的老化、破壞等，起隔離、保護作用；細石混凝土比砂漿成本低且易于施工，其抗裂性和防起砂效果較好，且不起殼。

1 問題的提出

近段時間，某地區常有商品混凝土公司發現防水材料保護層細石混凝土出現裂縫，而且裂縫較多，有些已經嚴重影響到工程質量、外觀及商品混凝土公司的回款以及后續合同的執行，很多商品混凝土公司很是無奈，又是摻膨脹劑，又是修改配合比等，結果收效甚微。他們認為，難道防水保護層細石混凝土裂縫多是這一地區的質量通病嗎？

依常理，如果細石混凝土不產生裂縫，會有一定的自防水作用且能更好地保護其下鋪設的卷材防水層不宜老化、不被拉裂，提高卷材防水層使用壽命。筆者被邀請對兩起比較典型的卷材防水保護層細石混凝土裂縫問題進行分析并提出改進措施。這兩例裂縫典型分別為兩家商品混凝土公司所供混凝土產生，圖 1 為某火車站地下商場頂層卷材防水保護層細石混凝土層；圖 2 為某大型食品公司倉庫地面卷材防水保護層細石混凝土，在當地工程建設市場影響較大并引起了一定的爭議。

圖 1 地下商場頂層裂縫

圖 2 倉庫地面裂縫

2 原因分析

兩者的裂縫似乎沒有什么規律，但同屬于一個地區，同樣的部位，有裂縫且裂縫多就成了它們的一個共性，筆者通過混凝土原材料及配合比、生產過程、施工過程的跟蹤調查，以期找到產生裂縫的根源。

2.1 混凝土原材料及配合比

水泥：水泥均采用 P·O42.5 水泥，其物理力學性能滿足國標要求。

摻合料：有的公司選擇了 Ⅱ 級粉煤灰，有的選擇了 S95級礦粉，也有雙摻的，摻合料技術指標也滿足規范要求。

粗骨料 1：采用榆林產 5～10mm 碎石（見圖 3），其壓碎值為 17.9%，表觀密度 2550kg/m3，含泥量 7.6%；吸水率為2.9%，母巖為綠色砂巖及頁巖（風化巖含量較多），表面較粗燥，石粉含量高。

粗骨料 2：采用山西產 5～10mm 碎石（見圖 4），其壓碎值為 9.1%，表觀密度為 2710kg/m3，含泥量 0.2%；吸水率為 0.3%，母巖為石灰巖，風化巖含量較少，顆粒接近圓形，表面較光滑。

圖 3 粗骨料 1

圖 4 粗骨料 2

細骨料：采用中砂，其細度模數及含泥量等指標滿足規范要求。

外加劑：均采用聚羧酸系泵送劑，該泵送劑復合有引氣、緩凝、增粘組分。

水：地下飲用水。

由于幾家商品混凝土公司所使用的材料都一樣，配合比也大同小異，摘錄其中一家配合比表 1 所示。

表 1 C20 細石混凝土配合比 kg/m3

兩例典型裂縫事故設計強度等級均為 C20，配合比經試配驗證基本合理，雖然之前也有用 C20 細石混凝土作卷材防水保護層的，但之前很少出現裂縫，今年秋季裂縫就特別多。筆者建議這幾個商品混凝土公司近段時間暫停粗骨料1的使用，因為近段時間該地區多雨，石料廠設備及工藝較落后，石粉、泥在生產過程中包裹在碎石外面，這一現狀暫時改變不了。

JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》中規定：當碎石或卵石中含泥量是非粘土質的石粉時，C25 以下的混凝土用石含泥量不得超過 3.0%；粗骨料 1 遠遠超過此指標，在拌制的混凝土內粗骨料表面和水泥砂漿之間存在一個薄弱的泥過渡層，水泥砂漿對粗骨料的粘結力下降，后期膠凝材料水化及與泥爭奪水分形成收縮不均，這可能是造成裂縫大量產生的主要原因。

2.2 混凝土生產過程

經檢查，這兩家計量系統誤差均控制在規定范圍內，人員操作均為熟練技工，生產過程均未進行手動操作，攪拌時間也滿足要求且有記錄可查?；炷吝\輸也滿足相關規定，因此排除生產過程中存在導致裂縫產生的可能。

2.3 混凝土施工過程

筆者觀察大多工地施工比較規范，用刮杠輕刮一遍，初步抹平，當面層砂漿初凝后，地面面層上有腳印但走上去不下陷時，用木抹子進行第一遍抹壓，把凹坑、砂眼填實抹平，注意不得漏壓。當面層砂漿終凝前，即人踩上去稍有腳印，用鐵抹子壓光，無抹痕時，可用鐵抹子進行第三遍壓光，此遍要用力抹壓，把所有抹紋壓平壓光，此過程也有采用圓盤打磨機進行的，要做到細石混凝土表面密實光潔。

個別工地工人為了施工方便，在罐車達到工地后往混凝土內加水，認為低強度等級加水無關緊要，保護層細石混凝土加水好往平攤鋪。采用粗骨料 2 后，因防水卷材不吸水，細石混凝土攤平后表面上浮一層水，粉煤灰有時會漂浮上來，硬化后表面不美觀，且加水后裂縫較多，到工地給混凝土加水硬化后的圖片見圖 5。由此可見，加水造成實際水灰比過大，對混凝土裂縫的產生也有一定影響。

圖 5 加水后產生的裂縫

但是個別工地采用粗骨料 2 拌制細石混凝土還有裂縫存在，筆者經過觀察發現大多為每隔 5m 左右的不規則的橫向裂縫（見圖 6）。

3 改進措施及跟蹤觀察

針對粗骨料 1 的含泥量過大，筆者提出采用粗骨料 2 拌制細石混凝土。雖然粗骨料 1 成本稍低些，改用粗骨料 2 成本稍高些，但是比起摻膨脹劑等其他材料綜合成本還是具有一定優勢的，而且摻了膨脹劑等其他材料的實際效果通過實踐驗證也并不理想。

采用粗骨料 2 后，仍采用以上配合比，裂縫數量顯著減少，裂縫寬度也變細，許多地方甚至沒有 1 條裂縫（見圖7）。由此分析，粗骨料1含泥量大可能是產生大面積裂縫的主因。

圖 6 不規則裂縫

圖 7 光潔密實無裂縫的表面

針對混凝土到工地后的加水現象進行了制止，對工人進行了教育和合理引導，因加水造成裂縫產生的可能性被消除，裂縫數量也減少了。

對于產生的不規則的橫縫，筆者建議按照規范要求留設分割縫，其縱橫縫間距不宜大于 6m，有效地解決了橫向不規則裂縫的產生。

4 結語

（1）防水卷材保護層細石混凝土裂縫的產生和其原材料的質量是密不可分的，原材料質量不符合規范要求時，要及時作出相應調整；

（2）施工過程中，嚴禁向混凝土內加水，增大混凝土水灰比，也會造成裂縫增加現象的產生；

（3）細石混凝土應按照規范要求留設分割縫。

[1] JGJ 52—2006．普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準[S].

[2] GB 50345—2004．屋面工程技術規范[S]．

［通訊地址］陜西省西安市科技七路 18 號（710065）

楊俊飛（1980—），男，高級工程師，國家二級建造師，交通部試驗檢測工程師，石家莊鐵道學院無機非金屬材料專業畢業，工科學士，西安交通大學在讀工商管理碩士，主要從事建筑施工管理及商品混凝土的研制與應用工作。