浅谈屋面结构层防渗漏能力的提高

杨宏帅 赵焕焕 李春柳

【摘要】随着城镇化水平的不断提高，各类屋面不断增多，屋面渗漏成为社会各行业不可忽视的问题。各方在追求屋面防渗漏的同时往往忽略了结构层的重要作用。基于屋面渗漏的实测资料， 利用现浇混凝土屋面的水泥特性为屋面增加一层防水构造。

实测资料和理论分析表明：对水泥结硬时凝聚结构至结晶结构的过程采取特殊控制措施，可以提高屋面结构层的防渗漏能力。

【关键词】 屋面；渗漏；水泥硬化；施工管理

0 引言

随着我国城镇化水平的不断提高，各种新型建筑屋面得到了快速发展，但是现浇混凝土結构屋面依旧是最主要的形式。各地区屋面的渗漏问题十分严重，自八十年代以来，房屋渗漏问题成为我国工程建设中非常突出的问题。1991年，在建设部组织的对各地区100个城市1988—1990年竣工的房屋调查中，发现屋面存在不同程度渗漏的占抽查总数的35%。我国每年仅用于屋面修缮的石油沥青卷材达2.4亿m2，石油沥青胶结材料达27万吨，修缮费用超过12亿元。房屋渗漏直接影响到房屋的使用功能与用户安全，也给国家造成巨大经济损失。在房屋渗漏治理过程中，由于措施不当，效果不好，以致出现年年漏、年年修，年年修、年年漏的现象。为解决好屋面渗漏水问题，我们对屋面渗漏水产生的原因和治理维修方法等方面开展研究工作，以提高屋面渗漏水治理技术水平，改善居住和工作环境。

一、现浇混凝土屋面的特点

（一）优点

结构的整体性能与刚度较好，适合于抗震设防及整体性要求较高的建筑。建造有管道穿过楼板的房间（如厨房、卫生间等）、形状不规则或房间尺度不符合模数要求的房间也宜使用现浇混凝土结构。现浇混凝土结构在今天得到了广泛的应用。尤其大面积，整体性要求高工程，往往采用现浇混凝土结构

（二）缺点

缺点主要有 必须在现场施工、工序繁多、需要养护、施工工期长，大量使 用模板等。现浇混凝土还有一个显著缺点就是易开裂，尤其在混凝土面积大、养护情况不佳的情况下，易导致大面积开裂。（如右图）

二、混凝土凝结硬化过程

水泥的凝结和硬化，是一个复杂的物理化学过程，其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。在此本文主要论述水泥的凝结硬化的机理。按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错，聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化。按胶体理论认为水泥水化后生成大量的胶体物质，这些胶体物质由于外部干燥失水，或由于内部未水化颗粒的继续水化，于是产生“内吸作用”而失水，从而使胶体硬化。随着科学技术的发展，特别是X—射线和电子显微技术的应用，将这两种理论统一起来，过去认为水化硅酸钙CSH（B）是胶体无定形的，实际上它是纤维状晶体，只不过这些晶体非常细小，处在胶体大小范围内，比面积很大罢了。所以比较统一的认识是：水泥水化初期生成了许多胶体大小范围的晶体如CSH（B）和一些大的晶体如Ca（OH）2包裹在水泥颗粒表面，它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，叫做凝聚结构。由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的，所以结构的强度很低而有明显的可塑性。以后随着水化的继续进行，水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构，叫做结晶结构。这种结构比凝聚结构的强度大得多。水泥浆体就是这样获得强度而硬化的。随后，水化继续进行，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，水泥浆体的强度也不断得到增长，混凝土的致密性也逐渐加强，防水性能不断提高。

水泥凝结硬化过程的各个阶段不是彼此截然分开，而是交错进行的。

三、混凝土凝结硬化过程的施工干预

3.1混凝土浇筑环境

混凝土屋面的浇筑时间尽可能的安排在下午，这样混凝土从凝聚结构到结晶结构的发展过程处在晚上，不会受到强烈阳光的照射，能大大的建少混凝土的温度应力（热胀冷缩应力）。同时晚上混凝土的失水过程较长，部分地区由于湿度较大，屋面混凝土结构几乎不失水为我们度对混凝土凝结硬化过程的施工干预创造个好的条件。

3.2 混凝土的浇筑过程

混凝土浇筑前，选定责任心强、技术好的人员为振捣人员，针对屋面现浇梁板混凝土浇筑的特点安排专业人员进行跟班作业，检查和监督振捣作业。

振捣方法：振动棒移动间距不大于400mm ，振捣时间15～30 秒，紧插慢拔，但还应视混凝土表面不在明显下沉、不在出现气泡、表面泛出灰浆为准，而且应插入下层混凝土50mm左右，以消除两层之间的接缝。为增加混凝土的密实度和提高抗裂性能，在过程中应采用平板振动器进行二次振捣。

3.3 混凝土的凝结硬化干预

混凝土浇筑完毕后大约一小时进入初凝阶段即凝聚结构到结晶结构的快速发展阶段即混凝土中硅酸钙凝胶的快速发展期，此时对凝结硬化过程进行初期干预，进行抹压及初期养护，抹压及养护随着混凝土凝结时间的增长时混凝土更加致密，达到结构防水的效果。

四、结论

通过本文对混凝土施工过程的分析，可得以下结论：

（1） 施工过程中加强混凝土施工过程中的质量控制，对提高其防渗漏能力有有明显的作用。

（2） 混凝土施工完毕后1小时内对其进行抹压养护可以显著提高屋面混凝土的抗渗漏能力。