淺析混凝土屋面裂縫成因及防治措施

　　屋面裂縫很容易引起屋面滲漏，影響房屋的使用功能，從而引起建設(shè)及使用單位的投訴，對施工單位的聲譽影響較大。再加上屋面滲漏維修處理很麻煩，所以在施工中必須采取有針對性的預(yù)防措施，嚴(yán)格控制裂縫的產(chǎn)生。在裂縫產(chǎn)生后，要及時治理，把危害減小到最低限度?，F(xiàn)結(jié)合本人施工寶雞文理學(xué)院綜合教學(xué)樓，西北農(nóng)林科技大學(xué)圖書館、寶雞市代家灣6#商務(wù)樓等工程的施工經(jīng)驗，及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程綜合分析裂縫形成的原因并提出預(yù)防和治理裂縫的措施。

　　一、混凝土屋面裂縫產(chǎn)生的原因

　　1、材料方面

　　水泥品種和標(biāo)號的選擇很重要，混凝土的干燥收縮與此有關(guān)。火山灰硅酸鹽水泥因干縮變化很大，吸水性也大，用來澆筑處于干燥環(huán)境的屋面板容易產(chǎn)生裂縫，不宜采用。如所用的水泥標(biāo)號低，也會使水泥因強(qiáng)度低而出現(xiàn)破壞裂縫。

　　此外混凝土組成中的水泥、外加劑、摻合料和水中的可溶性堿（鉀、鈉）溶于混凝土孔隙液中，與骨料中能與堿反應(yīng)的活性成分，在混凝土硬化后逐漸發(fā)生一種化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂或上拱等破壞，這類危害在大體積混凝土中尤其嚴(yán)重。

　　2、結(jié)構(gòu)與變形方面

　　混凝土屋面板的裂縫，從結(jié)構(gòu)和變形方面分析，是結(jié)構(gòu)首先要變形，當(dāng)變形受到約束時便產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時就會引起裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足或部分滿足，應(yīng)力就發(fā)生松弛。這種裂縫比較普遍，這些變形包括如下幾種：

　　（1）化學(xué)收縮。由于水泥水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，從而引起混凝土收縮。其收縮量早期較大，其后逐漸減少直至穩(wěn)定。這種收縮不可恢復(fù)，對結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，但在混凝土內(nèi)部可產(chǎn)生微細(xì)裂縫。

　　（2）溫度變形?；炷辆哂袩崦浝淇s的性質(zhì)，溫度變形對大體積混凝土很不利，但對混凝土屋面板來說，溫度除了在澆搗過程中有影響外，在澆筑后的養(yǎng)護(hù)期和使用期都有影響。

　　（3）沉陷變形。混凝土澆筑后因地基受力不均，產(chǎn)生不均勻下沉，造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，首先梁柱位移、變形，引起混凝土屋面板出現(xiàn)裂縫。

　　3、施工方面

　?。?）混凝土施工中過分振搗，模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)滲水而形成表面砂漿層，比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不足，過于干燥則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。

　?。?）混凝土澆搗后過分抹平壓光。過度的抹平壓光會使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。

　?。?）鋼筋、模板工程施工的影響?，F(xiàn)代住宅因其智能化要求的提高，管線的暗埋比較常見。但由于管線過多，使鋼筋與混凝土的粘結(jié)度降低，從而造成現(xiàn)澆樓板在混凝土成型后應(yīng)力不均，呈現(xiàn)一些細(xì)小的不規(guī)則裂縫。

　　（4）養(yǎng)護(hù)工作不到位。養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養(yǎng)護(hù)會影響混凝土的膠結(jié)能力。過遲養(yǎng)護(hù)由于受風(fēng)吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過快，水泥缺乏必要的水化水，而產(chǎn)生急劇的體積收縮，此時混凝土早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫度大，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。

　　二、混凝土屋面裂縫防治措施

　　1、預(yù)防措施

　　大部分混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是由于變形作用引起的，而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等，所以應(yīng)從各個方面綜合考慮，把好可能對其發(fā)生影響的各個環(huán)節(jié)，可以從以下幾個方面著手：

　?。?）嚴(yán)格控制原材料。混凝土原材料的選擇應(yīng)該嚴(yán)格按照質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行，禁止不合格的原材料進(jìn)入現(xiàn)場。應(yīng)使用含泥量盡可能低的集料。在混凝土中摻加混凝土膨脹劑，在獲得良好養(yǎng)護(hù)的條件下，能減少混凝土的裂縫。

　?。?）優(yōu)化設(shè)計配合比。根據(jù)工程所處條件，對砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，選擇最優(yōu)方案。混凝土的干燥收縮隨砂率的增大而增大。對泵送混凝土來說，過高的砂率不僅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土變得粘稠其內(nèi)摩擦阻力的增大導(dǎo)致混凝土的擴(kuò)展性能下降，流動性也下降；同時在結(jié)構(gòu)表層也容易產(chǎn)生較厚的砂漿層，這對混凝土的抗裂是不利的，所以用于頂板的預(yù)拌混凝土，其砂率應(yīng)根據(jù)泵送高度、泵程以及混凝土標(biāo)號等條件考慮。在進(jìn)行配合比設(shè)計時應(yīng)在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選擇最佳的水泥用量，選用水化熱和收縮小的水泥，可有效地減少混凝土的裂縫。

　?。?）合理選用配筋。鋼筋將約束混凝土的塑性變形，從而分擔(dān)混凝土的內(nèi)應(yīng)力，推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)，提高了混凝土的極限拉伸。增加鋼筋數(shù)量會減少收縮，但會增加混凝土的拉應(yīng)力，如果鋼筋很多，約束可能會很大，也足以引起混凝土開裂。所以，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑，小間距設(shè)計。提高混凝土結(jié)構(gòu)的含鋼率或減小鋼筋直徑都可提高材料的抗裂性能，但減小鋼筋直徑、加密間距要比提高含鋼率效果明顯一些。

　?。?）適度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。不同的養(yǎng)護(hù)可使結(jié)構(gòu)的抗裂能力成倍地變化，不當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)會造成強(qiáng)度損失，充分的養(yǎng)護(hù)是保證混凝土不致裂縫的必要條件。梁板結(jié)構(gòu)由于暴露面積較大，良好的供濕養(yǎng)護(hù)是非常重要的。對養(yǎng)護(hù)不良的混凝土梁板結(jié)構(gòu)，除會影響混凝土的強(qiáng)度之外，還會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生表面裂縫。

　　2、治理措施

　　對混凝土屋面板已出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)根據(jù)裂縫的特點采取相應(yīng)的補修方法：

　?。?）涂刷法。一般僅用于表面發(fā)絲裂縫（寬度0.05mm），且數(shù)量不多的情況。事前應(yīng)用水沖刷干凈，預(yù)先干燥，涂刷油漆、瀝清、環(huán)氧樹脂等，或在濕潤時涂刷水泥漿。對寬度不大于0.1mm的裂縫，由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質(zhì)，碳化作用能使裂縫自行愈合，在不影響當(dāng)前使用的情況下，也可不處理或只進(jìn)行表面處理。

　?。?）涂抹法。局部出現(xiàn)較多裂縫而且面積較小，可用1：1～1：2的水泥砂漿分2～3層涂抹，總厚為l0～20mm，表面壓光。如有滲水現(xiàn)象，可用2mm厚水泥凈漿和4～5mm厚l：2水泥砂漿交替抹壓4～5層，涂抹3～4h后進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。在抹砂漿之前，必須用鋼絲和加壓水把基層沖刷干凈。

　　（3）鑿補法。出現(xiàn)少量的裂縫，且寬度較大時，可沿裂縫鑿成V型槽，槽口寬度5～6mm，并用清水洗刷干凈，然后補上環(huán)氧樹脂膠泥或環(huán)氧水泥砂漿、普通水泥砂漿，最后用1：2.5水泥砂漿抹平壓光，抹面稍高于板面。

　?。?）網(wǎng)補法。對較大面積出現(xiàn)的裂縫，除較大裂縫先按第3點處理外，在層面設(shè)置細(xì)石混凝土防水層，厚度不應(yīng)少于40mm，并應(yīng)配置雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片在分隔縫處應(yīng)斷開，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于lOmm，分隔縫內(nèi)應(yīng)嵌填密封材料。

　　以上的分析和預(yù)防措施，取得了良好的效果，未發(fā)生用戶投訴的質(zhì)量問題，贏得了建設(shè)單位及社會的好評，寶雞文理學(xué)院綜合教學(xué)樓被評為“寶雞市優(yōu)質(zhì)工程”、寶雞市代家灣6#商務(wù)樓評為陜西省優(yōu)質(zhì)工程“長安杯” 陜建集團(tuán)優(yōu)質(zhì)工程“華山杯”、略陽天津職教中心評為陜西省優(yōu)質(zhì)工程“長安杯”，漢中市優(yōu)質(zhì)工程“天漢杯”，為企業(yè)贏得了榮譽，樹立了良好的社會形象。