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1、防水混凝土工程裂缝原因分析及预防措施防水混凝土工程裂缝原因分析及预防措施摘要：近年来，自防水工程的质量正不断上升，有的一道防线即能奏效，但还有部分防水工程存在着不同程度的渗漏水现象。其主要原因，多为地质勘探不准确，水文资料掌握不全面。设计考虑欠周，细部构造处理不当，施工队伍技术素质差。防水材料质量低劣，违规操作，以及使用和管理不善等。本文主要阐述防水混凝土工程裂缝渗漏水原因及预防措施。关键词：防水混凝土 裂缝 原因 预防 措施中图号：TU7目前工业与民用建筑地下室防水大多采用了结构自防水外加建筑柔性防水层两道防线的做法。随着科学技术的进步，近年来，自防水工程的质量正不断上升，有的一道防线即能奏
2、效，但还有部分防水工程存在着不同程度的渗漏水现象。其主要原因，多为地质勘探不准确，水文资料掌握不全面，设计考虑欠周，细部构造处理不当，施工队伍技术素质差，防水材料质量低劣，违规操作，以及使用和管理不善等。本文主要阐述防水混凝土工程裂缝渗漏水原因及预防措施。1 防水混凝土工程裂缝产生的原因(1)设计对结构抵抗外荷载及温度、材料干缩、不均匀沉降等变形荷载作用下的强度、刚度、稳定性、耐久性和抗渗性及细部构造处理的合理性考虑欠周。(2)部分桩基、筏板没有设置在可靠的持力层上，基础产生不均匀沉降。(3)大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热很大。由于混凝士体积大，聚集在内部的水泥水化热不散发。因此，混凝士的
3、内部温度显著升高，但混凝士表面散热快，这样就形成较大的温差，表面拉应力增大。此时，混凝土龄期很短，抗拉强度很低，当温差产生的表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，混凝土就会在表面产生裂缝。这种裂缝，多发生在混凝土浇筑后的升温阶段。混凝士浇筑后，逐渐散热收缩，加上混凝土硬化过程中内部拌合水逐渐水化和蒸发，以及胶凝作用，使混凝土硬化时(即降温时)产生收缩。当混凝土收缩时，受到基底或结构本身的约束，就会产生很大的收缩应力(即拉应力)。此时，当收缩应力超过混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。此处收缩裂缝，有时会贯穿全截面而成为有害的结构性裂缝。混凝土收缩时，由于表面裂缝处截面削弱，且易应力集
4、中，助长了收缩裂缝的开展，因此，地下压力水从裂缝中渗漏出来。(4)大体积防水混凝土施工中，没有采取积极有效的防裂措施，把防水混凝土等同于一般混凝土，造成开裂。(5)产生裂缝的原因是多方面的，但混凝土质量优劣，却是关键所在。由于一些混凝土生产企业片面追求经济效益，目前商品混凝土供应存在以下质量问题。厂家为保证混凝土的强度等级，偏向于加大水泥用量。如C40、C45混凝土采用52.5级硅酸盐水泥，用量都在400kg以上，这样因水泥过剩，为收缩裂缝提供了可能。为防止泵送堵管，过分强调大坍落度混凝士。事实证明，和易性良好的混凝土，现场泵送前测定15-16cm坍落度不仅可泵性良好，且不堵管，更有良好的可振
5、捣性，使混凝土构件能获得高密实度。可是，一般现场实测坍落度为21-22cm的C40、C45混凝土和易性差，由于水分大，振捣时浆水飞溅，这样的混凝土不但达不到高密实度，而且还会影响其耐久性。混凝土的最短搅拌时间不按规范规定，甚至物料入机(强制搅拌机)边进料边出料，砂、石、水分离，无和易性和稠度可言。所掺的外加剂，也因搅拌不透不均匀而失去应有的作用。这样的混凝土既易堵管，且混凝土的强度和微膨胀不能均匀产生，无力抵抗早期和中、后期混凝土的收缩应力而导致穿透性裂缝的产生。不按现场操作环境实际需要的坍落度及时调整加水量，睛、阴、雨天加水量几乎样。有些工地管理人员视而不见，增加了混凝土开裂的可能性。2 防
6、水混凝土工程裂缝的预防措施2.1 设计方面的预防措施(1)设计中应充分考虑地下水作用的最不利情况，即地下水、地表水和毛细管水对结构的作用以及由于人为因素而引起的周围水文地质变化的影响。桩基、筏基必须支撑在可靠的持力层上，使结构具有足够的强度、刚度。以抑制地基基础局部下沉。(2)结构设计中，应根据地下工程确定的几何尺寸，地基土和桩基情况，验算整浇混凝土由于温差、混凝土收缩所产生的总温度应力是否超过当时基础混凝土极限抗拉强度，并采取相应的混凝土强度和抗渗等级，合理配置钢筋，提高混凝土的瞬时极限拉伸值，使大体积混凝土具有足够的抗裂能力而不出现裂缝。(3)根据结构断面形状、荷载、埋深，基础的强度，采用
7、结构自防水混凝士，即补偿收缩混凝士。一般在混凝土中掺入WG-HEA或UEA膨胀剂，补偿混凝土的限制收缩，抵消混凝土结构在收缩中产生的拉应力，控制温差，使结构不裂。(4)以膨胀加强带取代后浇缝，即在结构收缩应力最大的地方多掺入HEA或UEA，产生相应较大的膨胀来补偿结构的收缩，加强带的位置一般设在结构后浇带上，宽为2m。加强带之间适当增加温度钢筋10-15，能实现连续超常防水结构，其后浇缝设置可延长至100m以上。对于温度影响大，墙薄、面大，养护困难的地下室边墙、柱墙变截面部位，只需适当增加水平构造钢筋和加强钢筋。特别重要的防水建筑，增加外防水层。即构造自防水与建筑防水相结合，双防双保险。地下工
8、程底板采用现代高效预应力混凝土，对消除结构混凝土裂缝，有其独特的效果。(5)根据结构设计，合理设置后浇带和变形缝。(6)设计图中，应着重绘制加强带、后浇带、变形缝和施工缝等构造详图，便于施工。2.2 施工方面预防措施(1)计算基础底板浇筑混凝土3天后，内部混凝土的实际最高温升与混凝土入模温度两者之和，即为基础底板内部混凝土的最高温度。根据天气预报3天的自然平均温度并测量混凝土表面的温度，得出内部最高温度与混凝土表面温度之差。当混凝土内外最大温差小于25时，混凝土就不会产生表面裂缝。施工前为测得混凝土体内外温差，在承台底板内设置一定数量的PN结，作温度传感器，使用PN128型遥感温度巡测仪进行测
9、温。当条件不具备时，也可在测点处埋设钢管，在管内上下位置用温度计进行施测，做好测温记录，以掌握实际温度场的变化。(2)为减少混凝士内部的水化热，防水混凝土用的水泥宜优先选用强度等级为42.5级的矿渣硅酸盐水泥，内掺适量超细粉煤灰和高效减水剂，可减少水泥用量，提高混凝土的可泵性，但应注意延长搅拌时间。(3)严格控制砂石含泥量，并通过精心级配，提高混凝土的抗拉强度。(4)基础底板和围护墙可采用240-370mm厚的砖模，混凝土浇筑后砖模不拆即回填土。采用钢模或木模时，在模外挂草帘或麻袋浇水养护，并于28天后拆模，有条件的建筑，拆模后立即回填。(5)基础底板采用预应力混凝土，利用预应力筋张拉后的弹性
10、回缩，消除结构裂缝。(6)防水混凝土必须使用同一品种水泥。当有若干个商品混凝土供应站供应同一施工区段时，应由主包供应站运送同一配合比所使用的原材料，按同一配合比用料拌制混凝土。(7)混凝土采用分层浇筑，泵送混凝土每层厚度300-500mm，插入式振捣器分层捣固，板面应用平板振捣器振捣，排除泌水，进行二次收浆。(8)供应商品混凝土采取招投标方式，其质量指标在合同条款中予以明确，施工时应加强现场监控力度，专人检测混凝土的坍落度和搅拌时间。(9)防水混凝土及补偿收缩混凝土的养护，严重影响结构的抗渗性，特别是早期养护更为敏感。因此应及时纠正“不覆盖养护”的错误倾向。并在养护过程中注意以下事项：防水混凝
11、土和HEA补偿收缩混凝土终凝后，应立即覆盖双层草帘或麻袋养护，3天内每3小时浇水一次，3天以后每天4小时浇水一次，浇水湿润时间不少于14昼夜。不宜采用电热养护，因电热养护属“干热养护”，混凝土易产生干缩裂缝，也难以控制混凝土内外温差，容易产生温度裂缝，降低混凝土的抗渗性。不宜采用蒸汽养护，蒸汽养护会使混凝土内部毛细管在蒸汽压力作用下扩张，导致混凝土结构抗渗性下降。防水混凝土不应过早拆模，一般达到70强度等级时才能拆除，避免混凝土表面裂缝。3 结束语混凝土结构自防水已成为我国工程建设的主要防水技术措施。它既是承重结构，又具有防水特性。目前用得较为普遍的是补偿收缩混凝土和普通防水混凝土，大中城市普遍采用泵送防水混凝土。这类防水工程，工序简便，造价低廉，防水持久，节省投资。实践证明：凡是设计合理，施工优良的工程，均能达到预期目标，然而，如果工程细部处理不当，施工操作不严，则底板、地下室外墙围护结构和顶板裂缝以及各种预留缝渗漏水在所难免。