浅谈屋面防水基层裂缝成因与防治

纪耀强

摘要：房屋屋面裂缝引起的原因主要是外荷载和变形荷载两类，通常在结构设计中对外荷载已有明确计算要求，但由于变形荷载引起的干缩拉应力超过砼的抗拉强度时，就会导致屋面开裂和渗漏。本文叙述了影响收缩裂缝的材料因素、工艺因素、气候因素、龄期因素及防止收缩裂缝的改进意见。

关键词：屋面防水裂缝防渗漏

中图分类号：TV697.3+2文献标识码：A文章编号：

Abstract: the house roof caused cracks are the main reasons why the loading and deformation load two kinds, usually in the structural design of external load calculation have definite requirement, but because the dry shrinkage deformation caused by load stress more than concrete tensile strength, will cause the cracking and roof leakage. This article describes the influence factors of shrinkage crack materials, process factors, climate factors, factors and prevent shrinkage crack (the improvements.

Keywords: waterproofing roof leakage crack

当前，由于建筑屋面裂缝引起的渗漏已日见突出，从大量建筑工程实践来看，屋面基层除了保证屋顶有足够的刚度且满足抗震要求的同时，还需满足防水，保温与隔热的需要，由于防水基层绝大多数是由混凝土或是水泥砂浆构成，但为何就那么容易开裂呢？首先须从混凝土本身，它是由水泥粗细骨料和水等按一定的比列（配合比）搅拌混合而成，同时，受到外界气候条件的影响，水泥同水进行化合作用，混凝土逐渐凝固硬化（水硬性）混凝土的体积发生变化是产生裂缝的主要内部原因，当然，也有外部因素的影响而产生。

1 混凝土裂缝形成分类

1.1 初期裂缝

浇注完砼后的升温期，在此期间因温度的变化，水化热的产生使混凝土的浇注后外热内冷而产生，超过混凝土抗拉强度即引起初期裂缝，一是中期裂缝，混凝土中水化热散尽时结构层的温度接近于周围气温，这期间结构层冷缩引起“外部约束力”，超过混凝土抗拉强而引起。

1.2 后期裂缝

主要是指混凝土自身温度稳定后结构受自然环境因素等到影响，以及混凝土本身的干缩，徐变等原因造成的混凝土裂缝。在工程实例中约90%的裂缝均为初期裂缝，其又可分为两种类型：一种发生在结构应力部位，是由温差变形冷缩形成的有规则横向裂缝，因建筑物整体干燥收缩时，由于纵横收缩力受力方向性的约束，横向收缩力大于纵向收缩力而产生。另一种就是位置，形状大小各不相同的裂缝，是由于混凝土内部空隙水分蒸发散失引起的无规则干缩裂缝，对于此类裂缝至今还认识不足，防冷措施也未见完善。

2 影响屋面裂缝产生的因素

2.1 材料因素

混凝土组成材料的颗粒大小和密度不同，混凝土的沉降速度也不相同，粗颗粒沉得快，若然遇到钢筋，模板的阻碍，那么在受阻的上方就会发生裂缝，此裂缝从表面上看上口张得很大，分布很有规则，但一般裂得不深，多在砼浇筑后1-2小时发生，此类裂缝当属早期裂缝。另外，从水泥材料的性能来看，在一定条件下，减少用水量和水泥用量，不仅可降低收缩率，还可提高其抗拉强度，弹性也相应增大，在砂浆配合比完全相同条件下，普通水泥的干缩抗裂性较差，粉煤灰与矿渣水泥则较好，掺加粉煤灰等混合材可以减少用水量，改善和易性，适量掺加膨胀剂可以补偿收缩作用，均有利于防止干性收缩裂缝。根据有关实验表明，混凝土的干缩率主要取于单位用水量和水泥用量。其中用水量的影响最大，同时还须注意降低砂率。

2.2 工艺因素

混凝土与水泥砂浆在初期塑性状态下，如水分蒸发过快，泌水率小于表面蒸发率，就会引起表面失水过多而开裂，且裂缝随时间向混凝土内部发展。因此早期湿养能有效防止水分过快蒸发，从而保证强度的正常增长和对干缩的抗裂性。从许多工程实践中表明，如在混凝土或砂浆表面进行二次振捣或压光，及时覆盖，避免风吹日晒，均可减少干缩裂缝的产生。在此值得提出的是，在保温材料上涂抹砂浆找平层时，一般都会吸收了一些水分而出现表面开裂，此时尤应注意找平层的湿养。如果缺少自然养护，淋水护砼此道工艺而没有使混凝土（初期）处于湿润状态下，因水泥在水化时放出大量的热量，混凝土内外冷却速度不同，纵深部积蓄的热量多，膨胀大而表面膨胀小，表层受内部的约束产生拉应力，当拉应力超过限度时，混凝土便开裂。

2.3 气侯因素

每项建筑物的屋面工程均处于露天作业，有关气温，日照，湿度，风速之间的关系都对质量有一定影响。一般来说，我国西北地区较为干燥少雨，东南沿海较为湿润，而且多数省市在夏季常有燥热酷暑的气候，甚至有相对湿度为零的历史记载，还有些地区出现高温热风气候。因此，在盛夏干燥季节施工时，相对湿度小干缩影响大，裂缝机率会增多。另外在如此高温下施工作业，水泥水化速度加快，凝结也快，容易产生捣固不实，抹面困难，养护中断的现象，从而留下裂缝隐患，也应该注意防止。但是在寒冷的冬季中，混凝土的养护就变为要注意保温，采用蒸养或干热养护的混凝土，一定要控制好预热，升温，等温，降温的温度要求，避免过早脱模或拆模。

2.4 龄期因素（养护）

混凝土和砂浆一般均以标准养护28d龄期的抗压强度为基准，通常屋面结构层的混凝土不低于C20找平层不低于C15水泥砂浆找平层当采用中砂时常用的配合比为1：25，采用特细砂时为1：2。由于砂浆和混凝土的收缩值随龄期的增大而加大，完成最终甚至延续数年，因此，要掌握适当的龄期进行防水施工。据有关试验表明，在常温条件下，大约经过7-10d正常养护，砂浆强度可达达10-11MPa此时含水率约在5%左右波动，如基层末浸水，则可适时进行各类防水层的施工就比较理想。

3 加强对基层裂缝的防治措施

综上所述，对防水基层裂缝的产生因果已经清楚明了，应对防止基层裂缝的防治与改进提些许肤浅的，片面的意见与体会。层面防水工程的基层收缩裂缝成因虽然复杂，况且其環境影响也大。因此，除在设计上必须遵循现行的设计规范与施工章程，关于严格控制裂缝开展宽度有关条款外，施工方面必须采取以下措施：

3.1 必须严格加强施工技术管理

坚守“百年大计，质量为本”的方针，施工前必须根据现场工程实际情况编制行之有效的施工组织或工艺流程卡，按照现行的施工验收规范和施工操作规程严格施工，必须严格控制材料质量和规格性能，配合比，水灰比。混凝土的坍落度以及砂石的含泥量，特别要处理好与控制好混凝土的施工配合比，其应当根据具体材料的规格，品质通过实验加以确定，不能随便套用经验的配合比，必须准确无误地计量出各种组合材料。混凝土要合理振捣，以保证它的密实性，在浇筑混凝土当中要确保振捣的密实度。必须在确保混凝土连续施工的同时，还要设置必要的关键性的施工缝，进行分段浇筑，使各段混凝土因有较大的自由度和收缩变形，变形缝的间距不宜过大可根据不同地区的温差情况设置，另外，对于变形缝的处理必须恰当。除了按常规作法施工外，还须采用膨胀水泥较为合理，施工缝混凝土浇筑后更须精心养护，淋水护砼（特别在炎热干燥的季节施工中）此道工序必须加强，此工艺流程非常重要和关键，刚刚浇筑完的混凝土要及早覆盖，防止过早脱水而产生收缩裂缝，在混凝土浇筑后一天内，及时进行淋水养护，使到混凝土始终保持在湿润状态中，期间绝对禁止上人和施加任何荷载，严防早期受压变形，产生裂缝。对已经出现的有害裂缝，应视其开展宽度进行治理。

3.2 必须加强模板与支撑系统的设计

模板和支撑是保证混凝土外形尺寸和美观实用的关键，所以，必须强调要按照结构的具体情况（形状、尺寸、荷 载等）进行模板与支撑系统的设计与制作安装，要做到受力明确合理，坚固牢靠，构造稳定但简单易于支拆方便。在设计施工方面应加强基层的整体刚度，一般细石混凝土的强度等级为C20所选用的水泥标号以425号最佳，应当禁止使用325号水泥，也不适宜采用525号水泥，。其品种应以粉煤灰水泥优先，其次选用矿渣水泥和普通硅酸盐水泥，禁用火山水泥。对于保温层或采用松散的找坡材料时，应选用细石混凝土找平层，必要时还宜加配钢筋网，在设计措施中推荐优先使用的减水剂和膨胀剂，施工过程应掌握适当的龄期铺设防水层，对混凝土或砂浆找平层要严格配量计算，采取二次振捣或二次压光，注意初期的湿养与覆盖。

3.3 制定有效措施精心修补

对需治理的裂缝必须先行洁净处理，清理基层，待稍干后方可进行施工，基层先找平，表面须平整、密实、坡度一致，无积水。不起砂，以便铺贴屋面防水卷材，一般可采用沥青类泠子油或厚质塑料油膏，有条件时宜用热溶法使熔融的沥青渗透入裂缝的深部缝隙，大面积裂缝的补救，可用点粘法加铺一层卷材，总之，要按“多道防线，综合治理”的原则，认真处理好各类屋面防水基础层裂缝，真正使到房屋的使用寿命得到牢固与延长，满足广大人民的长远利益。

4 结语

总之，屋面防水在施工前，要针对容易出现的问题做提前的策划，在施工过程中严格按照策划好的方案及规范认真施工，认真检查，将每一个细节做好，减少屋面交付使用后的渗漏水隐患。但要彻底消除裂缝现象，尚有待不断提高施工技术和积累经验，并进行技术创新，采用更为科学的解决方法。