浅谈钢筋混凝土屋面渗漏及其防治

摘要：屋面是房屋结构的重要组成部分，主要起到保温隔热、防雨防漏的效果。屋面也是最直接接触外界自然环境的部位，能否做好屋面的防水工作，直接关系到房屋质量的优劣和人们居住环境的优劣。做好钢筋混凝土屋面的结构构造设计和屋面施工工作、加强屋顶防水措施的研究，是我国发展绿色建筑的重要内容。

关键词：钢筋混凝土；建筑屋面；屋面渗漏；房屋结构；屋面防水 文献标识码：A

中图分类号：TU761 文章编号：1009-2374（2015）12-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.063

1 钢筋混凝土屋面的渗漏原因

近年来，随着建筑业的蓬勃发展，建筑结构的形式也日趋繁多，特别是一些超大超厚结构的不断涌现使得建筑裂缝频繁出现，屋面渗漏问题日渐成为困扰工程界的重大问题。混凝土屋面裂缝的产生有以下三个方面原因：（1）房屋不均匀沉降引起的屋面开裂；（2）混凝土干缩和温度收缩引起的；（3）施工管理和施工质量问题引起的。而最主要的原因是混凝土的收缩引起的，收缩又分为干缩、冷缩、早期塑性收缩和自收缩四种。收缩是混凝土的一种属性，凡是混凝土都是要收缩的，只有在混凝土的收缩变形超过混凝土的极限延伸率或收缩应力超过当时混凝土的抗拉强度时，才会产生裂缝。在工程实践中，由于荷载应力产生的裂缝只占全部裂缝的20%，其余80%都是由温度、湿度变化而引起的混凝土干缩、冷缩、膨胀等变形裂缝，因此，绝大部分裂缝对屋面的结构安全是没有影响的。但这不能说明，裂缝产生的渗漏现象就不重要。

2 钢筋混凝土屋面渗漏应采取的措施

2.1 设计上应采取的措施

设计上为防止屋面开裂，设计上通常采用配置构造钢筋的办法，构造钢筋对防止屋面开裂有着重要的作用。因为屋面板中的分布筋可以起到约束作用，从而防止裂缝产生。屋面板钢筋的配置不仅要满足正常使用要求，同时也要满足混凝土极限承载力要求。屋面板构造筋的配置一般是采用Φ10的双向构造钢筋，通常的钢筋间距不应大于200mm。住宅工程中最常见的屋面板裂缝产生在屋顶四周的阳角部位，也就是屋面板受负弯矩最大的部位。这种负弯矩作用产生的裂缝主要由于混凝土本身的收缩特性和自然环境的温差作用产生的。屋面板四周的阳角位置受到纵横墙以及屋面梁的约束，这些约束的存在限制了屋面板的自由变形，当约束作用无法抵消温差变化和混凝土收缩应力的时候，屋面板的薄弱部位就会产生45°左右的斜角裂缝。因此，设计人员了解这一情况后，应在屋面四周阳角位置设置加强分布筋，分布筋应沿屋面通长布置，在受力较大的部位可以加密加长。超长超厚结构的广泛使用，也使得裂缝的产生更加容易，钢混中钢筋对混凝土的握裹力使得混凝土产生收缩应变，对混凝土本身而言是一种拉应变。这种应变积累的结果会引起屋面板的开裂，这种开裂和屋面板的温差、干缩变形、荷载作用下使得屋面板发生变形现象。施工中应对这些部位人为地设置温度伸缩缝，伸缩缝的间距不小于6m，混凝土设计规范规定每隔30m须设置沉降伸缩缝。伸缩缝和沉降缝应进行处理，通常内嵌填密封膏，外部再加铺25mm宽二布三油压缝条。此外，混凝土屋面下铺二度滑石粉做隔离层可以克服结构层的约束而自由伸缩，以此来防止裂缝的产生。

2.2 施工中的主要技术措施

屋面裂缝除了上述裂缝外，还有两种其他的裂缝类型：一类是预埋管线造成的，另一类是施工中周转材料堆积及吊装卸料频繁地区产生的。为了防止上述两种裂缝的产生，可以采取以下措施：一是加强平屋面上层钢筋网的有效保护，屋面板中钢筋主要起抗拉作用，用来抵抗外部荷载产生的弯矩和降低混凝土收缩和温差收缩。这种作用的发挥是建立在钢筋保护层合理的条件下的。实际施工中对钢筋保护层的厚度控制存在一定范围。屋面板下层钢筋的保护层由于有模板，所以控制起来还是比较方便的，上部钢筋保护层则由于施工工人的踩踏或者振捣棒的振捣而发生变形，从而失去保护作用。因此，施工中通常用设置混凝土垫块垫起上部钢筋来达到控制钢筋保护层厚度的目的，垫块间距控制在1m左右。预埋管线处特别是预埋管线数量较多的部位，混凝土截面强度受到削弱，会引起应力集中，从而使混凝土屋面产生开裂。为了避免上述情况，管线敷设时应尽量避免立体交叉穿越，将多根线管集中的部位采用放射形分布，避免平行排列，这种施工方法使得混凝土的浇筑和振捣都很顺利，管底混凝土的振捣也比较密实。此外，混凝土管线较集中时，使得混凝土强度大量削弱，可以按预留孔洞要求设置井字形抗裂构造筋。管线的走向应该垂直混凝土受力和收缩方向，防止开裂，此外混凝土屋面后期良好的养护也是控制屋面裂缝的重要手段，因此，混凝土屋面应该采取科学的保温保湿技术来养护。施工中必须坚持覆盖、塑料薄膜、麻袋或草袋进行7天左右的保温保湿养护。

2.3 改善混凝土材料性能，提高屋面防水效果

混凝土防暑性能从材料方面来讲有两种方法：一种是骨料级配法，即通过计算混凝土配合比，在满足混凝土工作性能的前提下，尽量减少施工流动所需要的水泥用量，从而使得混凝土的密实度这一特性得到较大的提高。此外在混凝土中加入外加剂是另外一种提高混凝土密实度的常用办法。例如加入引气剂、减水剂等外加剂，这些外加剂与混凝土骨料反应，从而降低混凝土的孔隙度，使得混凝土的密实度和防水性能大大提高。常用的提高混凝土密实度和防水性能的外加剂还有氯化铁、减水剂、三乙醇胺等。这些外加剂与混凝土作用，形成类似胶凝的物质，这些胶凝物质将混凝土的孔隙堵塞一部分，由此改变了混凝土的孔隙结构，使得混凝土的孔隙率大大降低，相反混凝土的密实度就得到了相应的提高，混凝土的防水效果得到了改善。此外，近年来试用较为普遍的混凝土外加剂就是膨胀剂了，膨胀剂使用方便、经济实惠、防水效果好，近年来得到了广泛的应用。混凝土屋面不仅受荷载应力和温差应力的作用，还受混凝土的徐变及干缩、冷缩作用，这些应变的表型超过混凝土的伸长率或超过混凝土的抗拉强度时，混凝土屋面就开始出现裂缝，而膨胀剂的作用在于减少混凝土的收缩或不收缩，甚至使其产生微膨胀，补偿混凝土的收缩，从而达到了抗裂的目的，解决钢筋钢筋混凝土屋面收缩裂缝而渗漏的问题。膨胀剂配制而成的混凝土具有明显的抗裂防水效果，防水性能优良，试验结果表明，混凝土中掺入膨胀剂，混凝土的抗渗能力提高一倍以上。膨胀剂在水泥水化作用中起了填孔的作用，使得混凝土的大孔变小，混凝土的孔隙率下降了，其内部的结构得到了改善，从而改善了混凝土的应力状态，使得混凝土的收缩得到了补偿。

3 结语

因此，钢筋混凝土屋面裂缝的防治工作要从设计规划开始，把整个工程认真细致地考虑一遍，拿出切实可行的设计方案，结构防水应与节点防水、材料防水有机结合，在施工过程中要注意结构工程与防水工程的相互配合，只有这样才能从根本上形成有效的防水系统。

参考文献

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[2] 邹越.中南地区复合防水屋面构造技术措施[J].建筑技术，2001，（7）.

[3] 李栋梁.国外防水材料的发展状况[J].四川建材，2003，（1）.

作者简介：李黎（1978-），女，供职于濮阳市建设工程质量监督站，研究方向：质量监督。

（责任编辑：陈 倩）