工业地坪混凝土裂缝成因分析及控制

工业地坪混凝土裂缝成因分析及控制

摘要：在一些需严格控制地坪沉降、裂缝的项目设计时，混凝土结构地坪常成为不错的选择。混凝土结构地坪的设计需特别关注地坪裂缝的出现，本文重点从设计角度分析混凝土结构地坪裂缝出现的原因及相关控制措施，供各位设计人员参考。

关键词：工业地坪；混凝土裂缝；拉应力

1概述

在进行工业项目设计时，地坪设计是需要重点关注的内容，尤其一些外资项目业主方常对地坪设计提出更高的要求，希望严格控制混凝土地坪的设计及施工质量，尽可能避免不均匀沉降、地坪开裂等问题。结构地坪因地坪刚度承载力可控、施工技术成熟、质量可靠成为不错的选择。在进行混凝土结构地坪设计时施工时，地坪裂缝的控制尤为关键，也是难点之一。本文从混凝土地坪裂缝成因分析入手，深入探讨地坪裂缝的控制措施。

2工业地坪混凝土裂缝成因分析

混凝土结构地坪出现裂缝的原因有很多种，其最根本的原因是混凝土变形过程中所承受的拉应力超出了混凝土的抗拉强度，混凝土被拉裂，进而导致裂缝的产生[1]。在实际项目中发现，混凝土结构地坪出现裂缝的原因主要有以下几种：

a)由混凝土收缩及温度变化导致的裂缝，这种裂缝也是结构地坪常见原因。地坪混凝土浇筑过程中，因地坪板厚度较大，在混凝土早起浇筑时会产生大量的水化热，由于混凝土自身性质的不均匀性，大量的水化热在内部聚集不易散发，进而导致混凝土内部温度的升高、且大于地坪板外部的温度，内外之间的温度差导致温度应力的出现，在混凝土凝固初期产生的温度应力大于混凝土自身抗拉强度时，就导致混凝土地坪板被拉裂。

混凝土收缩的裂缝主要有干燥性收缩和塑性收缩两种。混凝土在凝结硬化过程中，由于内部水分的不断蒸发，引起混凝土地坪板产生干燥性收缩变形。混凝土硬化过程后期，由于内部泌水的减少且蒸发掉的水分得不到及时补充，此时混凝土处于塑性临界状态，一点点的外部拉力就会导致裂缝的出现，而裂缝的产生会导致水分蒸发加快、裂缝也会进一步扩展。

b)地坪实际承受的荷载超出原设计限值，导致结构出现因受力引起的裂缝；混凝土结构地坪设计时，实际允许承受的荷载大小已经是确定的。部分业主在确定荷载时，由于考虑并不充分或者对荷载情况认识不足，提供的荷载数据偏小，在使用时存在地坪超载的情况。如某项目在进行厂房设计时，业主要求一层结构地坪能允许3T的叉车正常运行，正常使用时地坪完好、未出现裂缝；后期业主因生产工艺调整，生产线升级后需要使用5T叉车，在未经过设计复核的情况下就批准5T的叉车在地坪上工作，后期发现混凝土地坪出现多处不规则的裂缝。

c)混凝土地坪结构构造的不均匀性导致的裂缝。工业地坪经常会设置各种各项的设备基础，一些设备基础采用与现有地坪完全脱开的方案，也有采用与现有地坪连在一起的方案。无论何种方案，在设备基础平面转折处就会有各种“阴阳角”，设备基坑、地沟、排水坑等处也会出现应力集中，这些部位常由于设计不够重视，未配置防裂钢筋，混凝土收缩时导致地坪裂缝的出现。

3工业地坪混凝土裂缝控制措施

针对工业混凝土结构地坪裂缝出现的特点，常规需从以下几个方面考虑控制措施：

3.1选择合适的材料、注重养护

在进行混凝土结构地坪设计时，由于混凝土地坪厚度一般较大，伸缩缝区格面积较大，

强度等级高的混凝土水化热和收缩量都相对较大，体积稳定性差，宜选用强度等级较低的混

凝土，常规建议采用强度等级为C25~C35混凝土

在选择混凝土材料时，在不影响水泥活性的前提下，可适当降低水泥的细度并降低用量，并掺加适量粉煤灰可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。为了提高水泥的水化率，

有效的增大浇筑混凝土的流动性，以达到减少水化热、降低温度应力的目的，混凝土配合比

设计时可添加适量的减水剂。粗骨料可选用级配良好、质量优异、粒径相对较大的骨料；细

骨料可选用平均粒径相对较大的中粗砂，严格控制其中的含泥量，进而减轻混凝土干缩性变

形[2]。

混凝土浇筑以后，需要注重混凝土的养护工作，地坪板表面可覆盖一层薄膜或者草席，

指派专人进行浇水养护，以降混凝土表面水分的蒸发，及时补充混凝土硬化过程中的需要的

水分。

3.2合理确定结构地坪板荷载

在进行混凝土结构地坪板设计时，需要向业主明确说明结构地坪板与传统建筑地坪板的

区别，使业主从根本上认识超出地坪荷载的严重性。加强与业主方前期的沟通，特别是使用

方技术人员的沟通，明确正常使用期间地坪上荷载的种类、数量、大小及使用频率，并了解

后期升级改造的可能性及可能引起地坪荷载变化，从专业角度、经济又合理的协助帮助业主

确定地坪使用荷载大小。

3.3重视混凝土后浇带、伸缩缝的设置

在混凝土凝结硬化过程中，会不可避免的产生收缩和温度变化，为此需要合理的设置后

浇带或者伸缩缝。对于要求地坪完整、不允许设置伸缩缝的地坪，可设置混凝土后浇带或者

膨胀加强带[3]。对于允许设置伸缩缝的结构地坪，伸缩缝间距控制可参考《混凝土结构设计

规范》第8.1.1条规定，控制间距为30~50m之间，建议按30m控制。伸缩缝和后浇带的设

置同时需要考虑现场实际混凝土浇筑情况，避免混凝土伸缩缝区格过大，导致混凝土地坪不

能连续浇筑，进而出现混凝土施工缝，影响地坪美观且带来开裂风险。

3.4构造措施进行加强

对于设备基础与现有地坪整体连接、未完全脱开的方案，地坪板需设置有效的放坡面，

以便地坪板厚度圆滑过渡；若设备基础均摊荷载大于周边结构地坪板，设备基础下方可单独

设置基础或者基础加强，避免基础与地坪交界面被拉断。对于设备基础与现有地坪完全脱开

的方案，若设备基础与地坪的均布荷载相差较大，地坪与设备基础之前可设置单独的伸缩缝

或者沉降缝，缝内填筑柔性材料，使两者的混凝土板可以自由伸缩变形。对于结构地坪上部

的各种“阴阳角”、设备基坑、地沟、排水沟周边的转角角，容易出现沿转角部位45度延伸的裂缝，可在此处设置地坪板上部设置防裂钢筋网片，或者设置垂直裂缝开展方向的、均匀布

置的钢筋，以抵抗此处的集中应力。

4结语

工业混凝土结构地坪设计的好坏，不仅会影响地坪的美观，同时也会影响结构地坪的受力、耐久性等。地坪设计需要充分认清裂缝出现的原因，选择合适的材料、注重养护，合理

确定结构地坪板荷载、避免超载使用，重视混凝土后浇带、伸缩缝的设置，进行构造措施地

坪板加强，以求尽可能的减少地坪开裂风险。