淺談鋼筋混凝土屋面滲漏及其防治

摘要：屋面是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要起到保溫隔熱、防雨防漏的效果。屋面也是最直接接觸外界自然環(huán)境的部位，能否做好屋面的防水工作，直接關(guān)系到房屋質(zhì)量的優(yōu)劣和人們居住環(huán)境的優(yōu)劣。做好鋼筋混凝土屋面的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計和屋面施工工作、加強(qiáng)屋頂防水措施的研究，是我國發(fā)展綠色建筑的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；建筑屋面；屋面滲漏；房屋結(jié)構(gòu)；屋面防水 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU761 文章編號：1009-2374（2015）12-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.063

1 鋼筋混凝土屋面的滲漏原因

近年來，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的形式也日趨繁多，特別是一些超大超厚結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)使得建筑裂縫頻繁出現(xiàn)，屋面滲漏問題日漸成為困擾工程界的重大問題?；炷廖菝媪芽p的產(chǎn)生有以下三個方面原因：（1）房屋不均勻沉降引起的屋面開裂；（2）混凝土干縮和溫度收縮引起的；（3）施工管理和施工質(zhì)量問題引起的。而最主要的原因是混凝土的收縮引起的，收縮又分為干縮、冷縮、早期塑性收縮和自收縮四種。收縮是混凝土的一種屬性，凡是混凝土都是要收縮的，只有在混凝土的收縮變形超過混凝土的極限延伸率或收縮應(yīng)力超過當(dāng)時混凝土的抗拉強(qiáng)度時，才會產(chǎn)生裂縫。在工程實踐中，由于荷載應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫只占全部裂縫的20%，其余80%都是由溫度、濕度變化而引起的混凝土干縮、冷縮、膨脹等變形裂縫，因此，絕大部分裂縫對屋面的結(jié)構(gòu)安全是沒有影響的。但這不能說明，裂縫產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象就不重要。

2 鋼筋混凝土屋面滲漏應(yīng)采取的措施

2.1 設(shè)計上應(yīng)采取的措施

設(shè)計上為防止屋面開裂，設(shè)計上通常采用配置構(gòu)造鋼筋的辦法，構(gòu)造鋼筋對防止屋面開裂有著重要的作用。因為屋面板中的分布筋可以起到約束作用，從而防止裂縫產(chǎn)生。屋面板鋼筋的配置不僅要滿足正常使用要求，同時也要滿足混凝土極限承載力要求。屋面板構(gòu)造筋的配置一般是采用Φ10的雙向構(gòu)造鋼筋，通常的鋼筋間距不應(yīng)大于200mm。住宅工程中最常見的屋面板裂縫產(chǎn)生在屋頂四周的陽角部位，也就是屋面板受負(fù)彎矩最大的部位。這種負(fù)彎矩作用產(chǎn)生的裂縫主要由于混凝土本身的收縮特性和自然環(huán)境的溫差作用產(chǎn)生的。屋面板四周的陽角位置受到縱橫墻以及屋面梁的約束，這些約束的存在限制了屋面板的自由變形，當(dāng)約束作用無法抵消溫差變化和混凝土收縮應(yīng)力的時候，屋面板的薄弱部位就會產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。因此，設(shè)計人員了解這一情況后，應(yīng)在屋面四周陽角位置設(shè)置加強(qiáng)分布筋，分布筋應(yīng)沿屋面通長布置，在受力較大的部位可以加密加長。超長超厚結(jié)構(gòu)的廣泛使用，也使得裂縫的產(chǎn)生更加容易，鋼混中鋼筋對混凝土的握裹力使得混凝土產(chǎn)生收縮應(yīng)變，對混凝土本身而言是一種拉應(yīng)變。這種應(yīng)變積累的結(jié)果會引起屋面板的開裂，這種開裂和屋面板的溫差、干縮變形、荷載作用下使得屋面板發(fā)生變形現(xiàn)象。施工中應(yīng)對這些部位人為地設(shè)置溫度伸縮縫，伸縮縫的間距不小于6m，混凝土設(shè)計規(guī)范規(guī)定每隔30m須設(shè)置沉降伸縮縫。伸縮縫和沉降縫應(yīng)進(jìn)行處理，通常內(nèi)嵌填密封膏，外部再加鋪25mm寬二布三油壓縫條。此外，混凝土屋面下鋪二度滑石粉做隔離層可以克服結(jié)構(gòu)層的約束而自由伸縮，以此來防止裂縫的產(chǎn)生。

2.2 施工中的主要技術(shù)措施

屋面裂縫除了上述裂縫外，還有兩種其他的裂縫類型：一類是預(yù)埋管線造成的，另一類是施工中周轉(zhuǎn)材料堆積及吊裝卸料頻繁地區(qū)產(chǎn)生的。為了防止上述兩種裂縫的產(chǎn)生，可以采取以下措施：一是加強(qiáng)平屋面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)，屋面板中鋼筋主要起抗拉作用，用來抵抗外部荷載產(chǎn)生的彎矩和降低混凝土收縮和溫差收縮。這種作用的發(fā)揮是建立在鋼筋保護(hù)層合理的條件下的。實際施工中對鋼筋保護(hù)層的厚度控制存在一定范圍。屋面板下層鋼筋的保護(hù)層由于有模板，所以控制起來還是比較方便的，上部鋼筋保護(hù)層則由于施工工人的踩踏或者振搗棒的振搗而發(fā)生變形，從而失去保護(hù)作用。因此，施工中通常用設(shè)置混凝土墊塊墊起上部鋼筋來達(dá)到控制鋼筋保護(hù)層厚度的目的，墊塊間距控制在1m左右。預(yù)埋管線處特別是預(yù)埋管線數(shù)量較多的部位，混凝土截面強(qiáng)度受到削弱，會引起應(yīng)力集中，從而使混凝土屋面產(chǎn)生開裂。為了避免上述情況，管線敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，將多根線管集中的部位采用放射形分布，避免平行排列，這種施工方法使得混凝土的澆筑和振搗都很順利，管底混凝土的振搗也比較密實。此外，混凝土管線較集中時，使得混凝土強(qiáng)度大量削弱，可以按預(yù)留孔洞要求設(shè)置井字形抗裂構(gòu)造筋。管線的走向應(yīng)該垂直混凝土受力和收縮方向，防止開裂，此外混凝土屋面后期良好的養(yǎng)護(hù)也是控制屋面裂縫的重要手段，因此，混凝土屋面應(yīng)該采取科學(xué)的保溫保濕技術(shù)來養(yǎng)護(hù)。施工中必須堅持覆蓋、塑料薄膜、麻袋或草袋進(jìn)行7天左右的保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

2.3 改善混凝土材料性能，提高屋面防水效果

混凝土防暑性能從材料方面來講有兩種方法：一種是骨料級配法，即通過計算混凝土配合比，在滿足混凝土工作性能的前提下，盡量減少施工流動所需要的水泥用量，從而使得混凝土的密實度這一特性得到較大的提高。此外在混凝土中加入外加劑是另外一種提高混凝土密實度的常用辦法。例如加入引氣劑、減水劑等外加劑，這些外加劑與混凝土骨料反應(yīng)，從而降低混凝土的孔隙度，使得混凝土的密實度和防水性能大大提高。常用的提高混凝土密實度和防水性能的外加劑還有氯化鐵、減水劑、三乙醇胺等。這些外加劑與混凝土作用，形成類似膠凝的物質(zhì)，這些膠凝物質(zhì)將混凝土的孔隙堵塞一部分，由此改變了混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，使得混凝土的孔隙率大大降低，相反混凝土的密實度就得到了相應(yīng)的提高，混凝土的防水效果得到了改善。此外，近年來試用較為普遍的混凝土外加劑就是膨脹劑了，膨脹劑使用方便、經(jīng)濟(jì)實惠、防水效果好，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。混凝土屋面不僅受荷載應(yīng)力和溫差應(yīng)力的作用，還受混凝土的徐變及干縮、冷縮作用，這些應(yīng)變的表型超過混凝土的伸長率或超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，混凝土屋面就開始出現(xiàn)裂縫，而膨脹劑的作用在于減少混凝土的收縮或不收縮，甚至使其產(chǎn)生微膨脹，補(bǔ)償混凝土的收縮，從而達(dá)到了抗裂的目的，解決鋼筋鋼筋混凝土屋面收縮裂縫而滲漏的問題。膨脹劑配制而成的混凝土具有明顯的抗裂防水效果，防水性能優(yōu)良，試驗結(jié)果表明，混凝土中摻入膨脹劑，混凝土的抗?jié)B能力提高一倍以上。膨脹劑在水泥水化作用中起了填孔的作用，使得混凝土的大孔變小，混凝土的孔隙率下降了，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)得到了改善，從而改善了混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，使得混凝土的收縮得到了補(bǔ)償。

3 結(jié)語

因此，鋼筋混凝土屋面裂縫的防治工作要從設(shè)計規(guī)劃開始，把整個工程認(rèn)真細(xì)致地考慮一遍，拿出切實可行的設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)防水應(yīng)與節(jié)點防水、材料防水有機(jī)結(jié)合，在施工過程中要注意結(jié)構(gòu)工程與防水工程的相互配合，只有這樣才能從根本上形成有效的防水系統(tǒng)。

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作者簡介：李黎（1978-），女，供職于濮陽市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，研究方向：質(zhì)量監(jiān)督。

（責(zé)任編輯：陳 倩）