摘要:屋面是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分,主要起到保溫隔熱、防雨防漏的效果。屋面也是最直接接觸外界自然環(huán)境的部位,能否做好屋面的防水工作,直接關(guān)系到房屋質(zhì)量的優(yōu)劣和人們居住環(huán)境的優(yōu)劣。做好鋼筋混凝土屋面的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)和屋面施工工作、加強(qiáng)屋頂防水措施的研究,是我國(guó)發(fā)展綠色建筑的重要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;建筑屋面;屋面滲漏;房屋結(jié)構(gòu);屋面防水 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TU761 文章編號(hào):1009-2374(2015)12-0127-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.063
1 鋼筋混凝土屋面的滲漏原因
近年來,隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)的形式也日趨繁多,特別是一些超大超厚結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)使得建筑裂縫頻繁出現(xiàn),屋面滲漏問題日漸成為困擾工程界的重大問題?;炷廖菝媪芽p的產(chǎn)生有以下三個(gè)方面原因:(1)房屋不均勻沉降引起的屋面開裂;(2)混凝土干縮和溫度收縮引起的;(3)施工管理和施工質(zhì)量問題引起的。而最主要的原因是混凝土的收縮引起的,收縮又分為干縮、冷縮、早期塑性收縮和自收縮四種。收縮是混凝土的一種屬性,凡是混凝土都是要收縮的,只有在混凝土的收縮變形超過混凝土的極限延伸率或收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),才會(huì)產(chǎn)生裂縫。在工程實(shí)踐中,由于荷載應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫只占全部裂縫的20%,其余80%都是由溫度、濕度變化而引起的混凝土干縮、冷縮、膨脹等變形裂縫,因此,絕大部分裂縫對(duì)屋面的結(jié)構(gòu)安全是沒有影響的。但這不能說明,裂縫產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象就不重要。
2 鋼筋混凝土屋面滲漏應(yīng)采取的措施
2.1 設(shè)計(jì)上應(yīng)采取的措施
設(shè)計(jì)上為防止屋面開裂,設(shè)計(jì)上通常采用配置構(gòu)造鋼筋的辦法,構(gòu)造鋼筋對(duì)防止屋面開裂有著重要的作用。因?yàn)槲菝姘逯械姆植冀羁梢云鸬郊s束作用,從而防止裂縫產(chǎn)生。屋面板鋼筋的配置不僅要滿足正常使用要求,同時(shí)也要滿足混凝土極限承載力要求。屋面板構(gòu)造筋的配置一般是采用Φ10的雙向構(gòu)造鋼筋,通常的鋼筋間距不應(yīng)大于200mm。住宅工程中最常見的屋面板裂縫產(chǎn)生在屋頂四周的陽(yáng)角部位,也就是屋面板受負(fù)彎矩最大的部位。這種負(fù)彎矩作用產(chǎn)生的裂縫主要由于混凝土本身的收縮特性和自然環(huán)境的溫差作用產(chǎn)生的。屋面板四周的陽(yáng)角位置受到縱橫墻以及屋面梁的約束,這些約束的存在限制了屋面板的自由變形,當(dāng)約束作用無法抵消溫差變化和混凝土收縮應(yīng)力的時(shí)候,屋面板的薄弱部位就會(huì)產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。因此,設(shè)計(jì)人員了解這一情況后,應(yīng)在屋面四周陽(yáng)角位置設(shè)置加強(qiáng)分布筋,分布筋應(yīng)沿屋面通長(zhǎng)布置,在受力較大的部位可以加密加長(zhǎng)。超長(zhǎng)超厚結(jié)構(gòu)的廣泛使用,也使得裂縫的產(chǎn)生更加容易,鋼混中鋼筋對(duì)混凝土的握裹力使得混凝土產(chǎn)生收縮應(yīng)變,對(duì)混凝土本身而言是一種拉應(yīng)變。這種應(yīng)變積累的結(jié)果會(huì)引起屋面板的開裂,這種開裂和屋面板的溫差、干縮變形、荷載作用下使得屋面板發(fā)生變形現(xiàn)象。施工中應(yīng)對(duì)這些部位人為地設(shè)置溫度伸縮縫,伸縮縫的間距不小于6m,混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定每隔30m須設(shè)置沉降伸縮縫。伸縮縫和沉降縫應(yīng)進(jìn)行處理,通常內(nèi)嵌填密封膏,外部再加鋪25mm寬二布三油壓縫條。此外,混凝土屋面下鋪二度滑石粉做隔離層可以克服結(jié)構(gòu)層的約束而自由伸縮,以此來防止裂縫的產(chǎn)生。
2.2 施工中的主要技術(shù)措施
屋面裂縫除了上述裂縫外,還有兩種其他的裂縫類型:一類是預(yù)埋管線造成的,另一類是施工中周轉(zhuǎn)材料堆積及吊裝卸料頻繁地區(qū)產(chǎn)生的。為了防止上述兩種裂縫的產(chǎn)生,可以采取以下措施:一是加強(qiáng)平屋面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù),屋面板中鋼筋主要起抗拉作用,用來抵抗外部荷載產(chǎn)生的彎矩和降低混凝土收縮和溫差收縮。這種作用的發(fā)揮是建立在鋼筋保護(hù)層合理的條件下的。實(shí)際施工中對(duì)鋼筋保護(hù)層的厚度控制存在一定范圍。屋面板下層鋼筋的保護(hù)層由于有模板,所以控制起來還是比較方便的,上部鋼筋保護(hù)層則由于施工工人的踩踏或者振搗棒的振搗而發(fā)生變形,從而失去保護(hù)作用。因此,施工中通常用設(shè)置混凝土墊塊墊起上部鋼筋來達(dá)到控制鋼筋保護(hù)層厚度的目的,墊塊間距控制在1m左右。預(yù)埋管線處特別是預(yù)埋管線數(shù)量較多的部位,混凝土截面強(qiáng)度受到削弱,會(huì)引起應(yīng)力集中,從而使混凝土屋面產(chǎn)生開裂。為了避免上述情況,管線敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越,將多根線管集中的部位采用放射形分布,避免平行排列,這種施工方法使得混凝土的澆筑和振搗都很順利,管底混凝土的振搗也比較密實(shí)。此外,混凝土管線較集中時(shí),使得混凝土強(qiáng)度大量削弱,可以按預(yù)留孔洞要求設(shè)置井字形抗裂構(gòu)造筋。管線的走向應(yīng)該垂直混凝土受力和收縮方向,防止開裂,此外混凝土屋面后期良好的養(yǎng)護(hù)也是控制屋面裂縫的重要手段,因此,混凝土屋面應(yīng)該采取科學(xué)的保溫保濕技術(shù)來養(yǎng)護(hù)。施工中必須堅(jiān)持覆蓋、塑料薄膜、麻袋或草袋進(jìn)行7天左右的保溫保濕養(yǎng)護(hù)。
2.3 改善混凝土材料性能,提高屋面防水效果
混凝土防暑性能從材料方面來講有兩種方法:一種是骨料級(jí)配法,即通過計(jì)算混凝土配合比,在滿足混凝土工作性能的前提下,盡量減少施工流動(dòng)所需要的水泥用量,從而使得混凝土的密實(shí)度這一特性得到較大的提高。此外在混凝土中加入外加劑是另外一種提高混凝土密實(shí)度的常用辦法。例如加入引氣劑、減水劑等外加劑,這些外加劑與混凝土骨料反應(yīng),從而降低混凝土的孔隙度,使得混凝土的密實(shí)度和防水性能大大提高。常用的提高混凝土密實(shí)度和防水性能的外加劑還有氯化鐵、減水劑、三乙醇胺等。這些外加劑與混凝土作用,形成類似膠凝的物質(zhì),這些膠凝物質(zhì)將混凝土的孔隙堵塞一部分,由此改變了混凝土的孔隙結(jié)構(gòu),使得混凝土的孔隙率大大降低,相反混凝土的密實(shí)度就得到了相應(yīng)的提高,混凝土的防水效果得到了改善。此外,近年來試用較為普遍的混凝土外加劑就是膨脹劑了,膨脹劑使用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、防水效果好,近年來得到了廣泛的應(yīng)用?;炷廖菝娌粌H受荷載應(yīng)力和溫差應(yīng)力的作用,還受混凝土的徐變及干縮、冷縮作用,這些應(yīng)變的表型超過混凝土的伸長(zhǎng)率或超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土屋面就開始出現(xiàn)裂縫,而膨脹劑的作用在于減少混凝土的收縮或不收縮,甚至使其產(chǎn)生微膨脹,補(bǔ)償混凝土的收縮,從而達(dá)到了抗裂的目的,解決鋼筋鋼筋混凝土屋面收縮裂縫而滲漏的問題。膨脹劑配制而成的混凝土具有明顯的抗裂防水效果,防水性能優(yōu)良,試驗(yàn)結(jié)果表明,混凝土中摻入膨脹劑,混凝土的抗?jié)B能力提高一倍以上。膨脹劑在水泥水化作用中起了填孔的作用,使得混凝土的大孔變小,混凝土的孔隙率下降了,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)得到了改善,從而改善了混凝土的應(yīng)力狀態(tài),使得混凝土的收縮得到了補(bǔ)償。
3 結(jié)語(yǔ)
因此,鋼筋混凝土屋面裂縫的防治工作要從設(shè)計(jì)規(guī)劃開始,把整個(gè)工程認(rèn)真細(xì)致地考慮一遍,拿出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,結(jié)構(gòu)防水應(yīng)與節(jié)點(diǎn)防水、材料防水有機(jī)結(jié)合,在施工過程中要注意結(jié)構(gòu)工程與防水工程的相互配合,只有這樣才能從根本上形成有效的防水系統(tǒng)。
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作者簡(jiǎn)介:李黎(1978-),女,供職于濮陽(yáng)市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,研究方向:質(zhì)量監(jiān)督。
(責(zé)任編輯:陳 倩)