建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制與防水新技術(shù)

目錄一、前言二、結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因三、有害裂縫與無害裂縫四、建筑結(jié)構(gòu)的變形裂縫控制五、建筑防水技術(shù)的新發(fā)展六、結(jié)語建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制與防水新技術(shù)論文摘要：本文分析建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的各種原因，提出從材料、設(shè)計(jì)施工和維護(hù)方面控制裂縫的技術(shù)措施。介紹我國現(xiàn)行防水技術(shù)規(guī)范；新型防水材料及其應(yīng)用技術(shù)。一、前言鋼筋砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，在保證結(jié)構(gòu)安全和耐久性的前提下，裂縫是人們可接受的材料特征。近十多年來，隨著鋼筋砼結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)大化和復(fù)雜化，以及商品砼的大量推廣和砼強(qiáng)度等級(jí)的提高，結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)機(jī)率大大增加，有些已危及結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，有的地下工程裂滲已影響其使用功能。建設(shè)部對(duì)此十分重視，召開多次學(xué)術(shù)研討會(huì)，工程界各方專家提出許多技術(shù)措施，認(rèn)為控制裂縫是個(gè)系統(tǒng)工程。針對(duì)地下工程裂滲比較普遍的現(xiàn)象，我國研制許多新型防水材料，建設(shè)部提出今后主要開發(fā)應(yīng)用環(huán)保型的中、高檔防水材料，剛?cè)峤Y(jié)合，全面提高我國防水工程的質(zhì)量和耐久性。本人根據(jù)長(zhǎng)期的科學(xué)研究和大量工程實(shí)踐，提出鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫控制和防水一些新技術(shù)，供工程界參考，不妥之處請(qǐng)指正。二、結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查資料［1］，引起裂縫有兩大類原因，一種由外荷載（如靜、動(dòng)荷載）的直接應(yīng)力和結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，其機(jī)率約20％；一種是結(jié)構(gòu)因溫度、膨脹、收縮、徐變和不均勻沉降等因素由變形變化引起的裂縫，其機(jī)率約80％。裂縫發(fā)生與材料，設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)有關(guān)，現(xiàn)作以下分析。（一）材料缺陷在變形裂縫中收縮裂縫占有80％的比例，從砼的性質(zhì)來說大概有：1．干燥收縮研究表明，水泥加水后變成水泥硬化體，其絕對(duì)體積減小。每100g水泥水化后的化學(xué)減縮值為7mL～9mL，如砼水泥用量為350kg/m3，則形成孔縫體積約(25～30)L/m3之巨。這是砼抗拉強(qiáng)度低和極限拉伸變形小的根本原因。研究表明，每100g水泥漿體可蒸發(fā)水約6mL，如砼水泥用量為350kg/m3，當(dāng)砼在干燥條件下，則蒸發(fā)水量達(dá)21L/m3。毛細(xì)孔縫中水逸出產(chǎn)生毛細(xì)壓力，使砼產(chǎn)生“毛細(xì)收縮”。由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1%～0.2%；砼的干縮值為0.04%～0.06%。而砼的極限拉伸值只有0.01%～0.02%，故易引起干縮裂縫。2．溫差收縮水泥水化是個(gè)放熱過程，其水化熱為（165～250）J/g，隨砼水泥用量提高，其絕熱溫升可達(dá)50℃～80℃。研究表明，當(dāng)砼內(nèi)外溫差10℃時(shí)，產(chǎn)生的冷縮值εc=△T／α=10/1×10-5=0.01%，如溫差為20℃～30℃時(shí)，其冷縮值為0.02%～0.03%，當(dāng)其大于砼的極限拉伸值時(shí)，則引起結(jié)構(gòu)開裂。3．塑性收縮砼初凝之前出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā)，引起失水收縮，此時(shí)骨料與水泥之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形，它發(fā)生在砼終凝之前的塑性階段，故稱為塑性收縮。其收縮量可達(dá)1%左右。在砼表面上，特別在抹壓不及時(shí)和養(yǎng)護(hù)不良的部位出現(xiàn)龜裂，寬度達(dá)1mm～2mm，屬表面裂縫。水灰比過大，水泥用量大，外加劑保水性差，粗骨料少，振搗不良，環(huán)境溫度高，表面失水大等都能導(dǎo)致砼塑性收縮而發(fā)生表面開裂現(xiàn)象。4．自生收縮密封的砼內(nèi)部相對(duì)濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低，稱為自干燥。自干燥造成毛細(xì)孔中的水分不飽和而產(chǎn)生負(fù)壓，因而引起砼的自生收縮。高水灰比的普通砼（OPC）由于毛細(xì)孔隙中貯存大量水分，自干燥引起的收縮壓力較小，所以自生收縮值較低而不被注意。但是，低水灰比的高性能砼（HPC）則不同，早期強(qiáng)度較高的發(fā)展率會(huì)使自由水消耗較快，以至使孔體系中的相對(duì)濕度低于80%。而HPC結(jié)構(gòu)致密，外界水很難滲入補(bǔ)充，在這種條件下開始產(chǎn)生自干收縮。研究表明［2］，齡期2個(gè)月水膠比為0.4的HPC，自干收縮率為0.01%，水膠比為0.3的HPC，自干收縮率為0.02%。HPC的總收縮中干縮和自收縮幾乎相等，水膠比越小自收縮所占比例越大。由此可知，HPC的收縮性與OPC完全不同，OPC以干縮為主，而HPC以自干收縮為主。問題的要害是：HPC自收縮過程開始于水化速率處于高潮階段的頭幾天，濕度梯度首先引發(fā)表面裂縫，隨后引發(fā)內(nèi)部微裂縫，若砼變形受到約束，則進(jìn)一步產(chǎn)生收縮裂縫。這是高標(biāo)號(hào)砼容易開裂的主要原因之一。5．減水劑的影響人們發(fā)現(xiàn)，自八十年代中期推廣商品（泵送）砼以來，結(jié)構(gòu)裂縫普遍增多，這是為什么呢？除了與砼的水泥用量和砂率提高有關(guān)外，人們忽視了減水劑引起的負(fù)面影響。例如過去干硬性及預(yù)制砼的收縮變形約為(4～6)×10-4，而現(xiàn)在泵送砼收縮變形約為(6～8)×10－4，使得砼裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。研究表明，在砼配合比相同情況下，摻入減水劑的坍落度可增加100mm～150mm，但是它與基準(zhǔn)砼的收縮值相比，卻增加120%～130%。（見圖1）。所以，在《砼減水劑》GB138076-97中規(guī)定摻減水劑的砼與基準(zhǔn)砼的收縮比≤135%。研究表明，摻入不同類型的減水劑砼的收縮比是不相同的，一般是：木鈣減水劑>萘磺酸鹽減水劑>三聚氰胺減水劑>氨基磺酸減水劑>聚丙烯酸減水劑。這說明商品砼澆筑的結(jié)構(gòu)開裂機(jī)率大與減水劑帶來負(fù)面影響有關(guān)。其機(jī)理尚不清楚。圖1摻不摻減水劑的砼收縮比以上是從水泥砼物理化學(xué)特性分析其各種收縮現(xiàn)象，早期塑性收縮會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)表面裂縫，砼進(jìn)入硬化階段后，砼水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫差收縮和干燥收縮（包括自干收縮），這是誘發(fā)裂縫的主要原因。近十年大量使用商品砼開裂增加，除與單方砼水泥和摻合料用量增加外，減水劑增加砼收縮值變形的負(fù)面影響也是一個(gè)重要因素。6．砼后期膨脹出現(xiàn)裂縫，主要是：（1）水泥中游離CaO過高，Ca(OH)2體積膨脹所致；（2）水泥中MgO過高，Mg(OH)2體積膨脹所致；（3）水泥和外加劑堿含量過高，與集料中活性硅等發(fā)生堿-集料反應(yīng)所致；（4）有害離子Cl-、、Mg++等侵入砼內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成二次鈣礬石膨脹破壞所致。7．結(jié)構(gòu)物在任意內(nèi)應(yīng)力作用下，除瞬間彈性變形外，其變形值隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。砼拉徐變時(shí)對(duì)抗裂有利，一般可以提高鋼筋砼極限拉伸值50％左右。而砼壓徐變很小，一般把收縮變形與徐變變形的計(jì)算一并加以考慮。砼收縮經(jīng)驗(yàn)公式很多，但是，實(shí)際工程所處條件變化較多。一般采用如下任意時(shí)間砼收縮計(jì)算公式。εy(t)=3.24×10-4(1-e-0.01t)M1.M2……Mn式中M1.M2……Mn－為水泥品種、骨料，水灰比、溫度、養(yǎng)護(hù)和不同配筋率等修正系數(shù)。其中不同配筋率的修正系數(shù)見表1。也即限制收縮與自由收縮之比，隨配筋率提高而減小。表1配筋率(%)0.000.150.200.250.300.400.50修正系數(shù)M1.000.680.610.550.500.430.40（二）設(shè)計(jì)問題鋼筋砼結(jié)構(gòu)是由砼和鋼筋共同承擔(dān)極限狀態(tài)的承載力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)地基情況，靜、動(dòng)荷載、環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)耐久性等控制荷載裂縫。這里不作討論。從國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范可知，對(duì)結(jié)構(gòu)變形作用引起的裂縫問題，客觀上存在兩類學(xué)派［1］：第一類，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定很靈活，沒有驗(yàn)算裂縫的明確規(guī)定，設(shè)計(jì)方法留給設(shè)計(jì)人員自由處理?；旧喜扇　傲蚜司投隆⒍虏蛔【团拧钡膶?shí)際處理手法。第二類，設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定，對(duì)于荷載裂縫有計(jì)算公式并有嚴(yán)格的允許寬度限制。對(duì)于變形裂縫沒有計(jì)算規(guī)定，只按規(guī)范留伸縮縫，即留縫就不裂的設(shè)計(jì)原則。大量工程實(shí)踐證明，留縫與否，并不是決定結(jié)構(gòu)變形開裂與否的唯一條件，留縫不一定不裂，不留縫不一定裂，是否開裂與許多因素有關(guān)。我們認(rèn)為，控制裂縫應(yīng)該防患于未然，首先盡量預(yù)防有害裂縫，重點(diǎn)在防。我國結(jié)構(gòu)工程向長(zhǎng)大化、復(fù)雜化發(fā)展，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)向C40～C60發(fā)展，設(shè)計(jì)師多注重結(jié)構(gòu)安全，而對(duì)變形裂縫控制考慮不周，這也是結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生增多的原因之一。（三）施工管理問題砼配合比設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，水泥與外加劑是否相適應(yīng)，砂石級(jí)配及其含泥量是否符合規(guī)范要求，砼坍落度控制是否合理，這些都影響到砼的質(zhì)量及其收縮變形。砼澆筑震搗不均勻密實(shí)，施工縫和細(xì)部處理馬虎，會(huì)帶來結(jié)構(gòu)開裂的后患；過震則使浮漿過厚，抹壓又不及時(shí)，則砼表面出現(xiàn)塑性裂縫，十分難看。邊墻拆摸板過早（1d～3d），砼水化熱正處于高峰，內(nèi)外溫差最大；砼易“感冒”開裂。砼養(yǎng)護(hù)十分重要，但許多施工單位忽視這一環(huán)節(jié)，尤其是墻體和柱梁的保溫保濕養(yǎng)護(hù)不到位，容易產(chǎn)生收縮裂縫。某些露天構(gòu)筑物盡管當(dāng)?shù)貪穸群艽?，但由于吹風(fēng)影響，加速了砼水分蒸發(fā)速度，亦即增加干縮速度，容易引起早期表面裂縫，風(fēng)速對(duì)水分蒸發(fā)速度的影響見表2。這也許是夏季比秋冬季，南方比北方出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫較多的原因。表2風(fēng)速(m/s)水分蒸發(fā)速度[kg/[m2.h)]風(fēng)速(m/s)水分蒸發(fā)速度[kg/(m2.h)]08160.0740.1860.3042432400.4170.5390.662從已建工程調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，底板養(yǎng)護(hù)較好，出現(xiàn)裂縫概率較低，而底板上外墻裂縫概率很高約占80%，這與保溫保濕養(yǎng)護(hù)不足有很大關(guān)系。除上述技術(shù)因素外，施工管理不嚴(yán)，趕進(jìn)度，偷工減料，工人素質(zhì)差，施工馬虎等也是造成結(jié)構(gòu)裂縫的人為因素。（四）對(duì)維護(hù)缺乏認(rèn)識(shí)我們發(fā)現(xiàn)不少結(jié)構(gòu)是在澆筑完3～6月，甚至在1～2年內(nèi)出現(xiàn)裂縫。除荷載問題外，主要是環(huán)境溫度和風(fēng)速引起的收縮變形所致。有些地下室不及時(shí)復(fù)土；上部結(jié)構(gòu)不及時(shí)做好封閉；出入口長(zhǎng)期敞開，屋面防水層破壞不及時(shí)修補(bǔ)等。這些與施工和業(yè)主對(duì)結(jié)構(gòu)維護(hù)缺乏認(rèn)識(shí)有關(guān)。鋼筋砼結(jié)構(gòu)與其他物件一樣都存在“熱脹冷縮”的特征，尤其超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)更為明顯，所以，應(yīng)重視已澆結(jié)構(gòu)的保溫保濕維護(hù)工作。三、有害裂縫與無害裂縫裂縫按其形狀分為表面的、貫穿的、縱向的和橫向的等等。裂縫形狀與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有直接關(guān)系。裂縫分為愈合、閉合、運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定的及不穩(wěn)定的等。例如寬度0.1mm～0.2mm裂縫，開始有些滲漏，水通過裂縫同水泥結(jié)合，形成氫氧化鈣和C-S-H凝膠，經(jīng)一般時(shí)間裂縫自愈不滲了。有的裂縫在壓應(yīng)力作用下閉合了。有的裂縫在周期性溫差和周期性反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生周期性的擴(kuò)展和閉合，稱為裂縫的運(yùn)動(dòng)，但這是穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。有些裂縫產(chǎn)生不穩(wěn)定的擴(kuò)展，視其擴(kuò)展部位，應(yīng)考慮加固措施。根據(jù)國內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范及有關(guān)試驗(yàn)資料，砼最大裂縫寬度的控制標(biāo)準(zhǔn)大致如下：無侵蝕介質(zhì)無防滲要求，0.3mm～0.4mm。輕微侵蝕，無防滲要求，0.2mm～0.3mm。嚴(yán)重侵蝕，有防滲要求，0.1mm～0.2mm。判斷裂縫有害還是無害，首先視它是否有害結(jié)構(gòu)安全和耐久性，其次是否影響使用功能（如防水，防潮）。例如地下和水工工程，小于0.1mm～0.2mm裂縫視為無害裂縫，作簡(jiǎn)單表面封閉即可，再作柔性防水層就更保險(xiǎn)了。樓面裂縫0.3mm～0.4mm，對(duì)結(jié)構(gòu)是安全，視為無害裂縫，可不作處理。對(duì)于受力的梁、柱，涉及結(jié)構(gòu)安全，裂縫要妥當(dāng)處理。既然變形裂縫一般不影響承載力，但它防水問題就值得研究了，根據(jù)工程調(diào)查，由裂縫引起的各種不利后果中，滲漏水占60%。水分子的直徑約0.3×10-6mm，可穿過任何肉眼可見的裂縫，從理論上講防水結(jié)構(gòu)物是不允許裂縫的，但實(shí)際情況不是這樣，工程實(shí)踐表明，裂縫寬0.2mm，開始漏水量5L/h，一年后只有10mL/h，這說明裂縫逐漸自愈。當(dāng)然，對(duì)有滲水裂縫要及時(shí)處理，這并不是難題。工程實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生的原因很復(fù)雜，也是不可避免的。如對(duì)建筑物抗裂要求過嚴(yán)，必將付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。科學(xué)的要求應(yīng)是將其有害程度控制在允許范圍內(nèi)。這些關(guān)于裂縫的預(yù)測(cè)、預(yù)防和處理工作，統(tǒng)稱之為“建筑物的裂縫控制”。我國科技界和工程界正在不斷探索，有許多成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。四、建筑結(jié)構(gòu)的變形裂縫控制荷載裂縫和地基變形裂縫（膨脹地基、濕陷地基、地基差異沉降等）的控制由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師去解決，這里不作研討。我們重點(diǎn)探索包括溫度（砼水化熱、氣溫）、濕度（自生收縮、失水干縮、塑性收縮等）引起的變形裂縫如何控制的問題，供各位專家參考。（一）補(bǔ)償收縮砼的開發(fā)應(yīng)用從上述分析可知，砼裂縫產(chǎn)生主要是由于砼干縮，冷縮和徐變引起的，這與砼的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，所以，我們通過水泥化學(xué)的研究，改善砼的應(yīng)變應(yīng)力狀態(tài)和孔結(jié)構(gòu)分布狀態(tài)是有可能使砼的裂縫控制在無害裂縫的允許范圍內(nèi)。眾所周知，砼自由收縮是不會(huì)產(chǎn)生裂縫的，當(dāng)砼受到鋼筋和鄰位約束時(shí)，這種限制收縮才可能產(chǎn)生裂縫。因此，我們不僅要研究砼的變形（膨脹與收縮），還要研究對(duì)變形的限制、變形與限制這一對(duì)主要矛盾貫穿著收縮變形的全部過程。以自由膨脹補(bǔ)償自由收縮的概念是錯(cuò)誤的，正確的理論應(yīng)是以砼的限制膨脹補(bǔ)償限制收縮。補(bǔ)償收縮砼是一種適度膨脹的砼,其原理是：當(dāng)砼膨脹時(shí),砼中的鋼筋對(duì)它的膨脹產(chǎn)生限制作用，鋼筋本身也因與砼一起膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力σs，同時(shí)砼中就產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力（σc），即在鋼筋Fs=As.Esε2，在砼中Fc=Ac.σc∵Fs=Fc∴As.E3.εz=Ac.σc設(shè)μ＝As/Ac則σc=μ.Es.ε2式中σc—膨脹砼產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力（MPa）μ—砼的配筋率（％）Es—鋼筋的彈性模量(MPa)ε2—砼限制膨脹率（％）圖2膨脹砼自應(yīng)力產(chǎn)生示意圖按國內(nèi)外補(bǔ)償收縮砼的技術(shù)要求，砼在濕養(yǎng)期間，在配筋率μ＝0.8%試驗(yàn)條件下，它產(chǎn)生的限制膨脹率（ε2）應(yīng)大于0.015%，一般為0.02%～0.03%，在砼中建立的預(yù)壓應(yīng)力（σc）為0.2MPa～0.7MPa，這一予壓應(yīng)力能夠抵消導(dǎo)致砼開裂的全部或大部分應(yīng)力。與此同時(shí)，推遲了砼收縮的產(chǎn)生過程，抗拉強(qiáng)度在此間能獲得較大幅度的增長(zhǎng)，當(dāng)砼收縮開始時(shí)，其抗拉力已經(jīng)增長(zhǎng)到足以抵抗收縮應(yīng)力，從而防止和減少收縮裂縫的出現(xiàn)。這就是補(bǔ)償收縮砼的抗裂原理。而普通砼不具有膨脹作用，當(dāng)其收縮超過極限拉伸變形值εp時(shí)，變會(huì)開裂（見圖二）。圖2補(bǔ)償收縮砼的脹縮變形曲線補(bǔ)償收縮材料有兩種：膨脹水泥和膨脹劑。膨脹水泥已有60年的研究歷史。這些膨脹水泥主要應(yīng)用于補(bǔ)償收縮砼工程。由于水泥價(jià)格和運(yùn)輸保管的原因。膨脹水泥的開發(fā)應(yīng)用受到限制。1980年后，在膨脹水泥研究基礎(chǔ)上，我國研制成功明礬石膨脹劑（EA-L）、U型砼膨脹劑（UEA）、復(fù)合膨脹劑（CEA）和鋁酸鈣膨脹劑（AEA）等十多個(gè)品種。這些膨脹劑是以不同礦物組成的膨脹熟料與石膏等粉磨而成。見表3。我國膨脹劑主要品種表3膨脹劑名稱膨脹源堿含量(%)標(biāo)準(zhǔn)摻量(%)單位摻量(kg/m3)UEA普通膨脹劑鈣礬石0.50~0.701245UEA高效膨脹劑鈣礬石0.3~0.50830AEA膨脹劑鈣礬石0.50~0.701038CEA膨脹劑鈣礬石,Ca(OH)20.40~0.601038上述膨脹劑以8%~12%摻入水泥中（等量取代水泥）均可拌制成補(bǔ)償收縮砼。這些膨脹劑與水泥水化形成大量的膨脹結(jié)晶水化物-鈣礬石（C3A·3CaSO4·32H2O）。其反應(yīng)大部分在水化14d完成。作者通過大量研究，提出了鈣礬石形態(tài)和形成數(shù)量與水泥膨脹系數(shù)的關(guān)系，并首次提出凝膠狀鈣礬石的吸水膨脹與結(jié)晶狀鈣礬石產(chǎn)生膨脹壓力的膨脹機(jī)理［5］，對(duì)膨脹水泥的制造工藝及其物化性能研究具有指導(dǎo)意義。我國《砼膨脹劑》J476規(guī)定膨脹劑等量取代水泥，其水中7d膨脹率≥0.025%,干空21d收縮率≤0.02%，堿含量≤0.75%。2000年，我院研制成功低堿低摻量UEA-H膨脹劑，其補(bǔ)償收縮性能比其他膨脹劑更優(yōu)越。以我院為主的一批專家，經(jīng)過二十多年的不懈研究，已掌握了膨脹劑的膨脹機(jī)理和可控制膨脹制造工藝，同時(shí)，掌握了補(bǔ)償收縮砼的流變性質(zhì)和物理力學(xué)性能，為大規(guī)模推廣應(yīng)用這一抗裂防滲砼打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1980年以前，我國補(bǔ)償收縮砼主要以膨脹水泥作為膠凝材料。1980年以后，則以砼膨脹劑為主，其原因是膨脹劑使用靈活方便，價(jià)格較低，可調(diào)節(jié)膨脹劑的摻量獲得不同膨脹系數(shù)的補(bǔ)償收縮砼。然而，工程界對(duì)這種材料有個(gè)認(rèn)識(shí)過程，據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，在1980年～1988年期間，膨脹劑的年銷量約3000t～5000t。1988年，以作者為首研制成功UEA膨脹劑，狠抓了UEA生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的研究，帶動(dòng)了我國膨脹劑的開發(fā)應(yīng)用，1989年銷量突破萬噸大關(guān)。1992年為5.5萬t，1994年為18萬t，1995年為25萬t，1999年達(dá)30萬t。20年來累計(jì)銷量達(dá)180萬噸，折合成補(bǔ)償收縮砼達(dá)4000萬m3，其中UEA膨脹劑占全國總銷量的80％。成功地應(yīng)用于上千個(gè)大、中型抗裂防滲工程，可以說，我國膨脹劑年銷量居世界第一，比首先開發(fā)膨脹劑的日本多10倍。近年來，我國補(bǔ)償收縮砼的應(yīng)用之所以迅速發(fā)展，其主要原因是我院與各大設(shè)計(jì)，科研和施工單位的工程技術(shù)人員進(jìn)行合作，大抓應(yīng)用技術(shù)，敢于在工程中實(shí)踐，進(jìn)而總結(jié)推廣?，F(xiàn)簡(jiǎn)介這些應(yīng)用技術(shù)成果。1.結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)鋼筋砼結(jié)構(gòu)既能承重又能防水，稱之為結(jié)構(gòu)自防水。表4是我國結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)的發(fā)展過程。表4年代自防水技術(shù)技術(shù)特征1950～1960集料連續(xù)級(jí)配防水砼集料級(jí)配獲得最小空隙率1950～1960富砂漿普通防水砼提高水泥用量和砂率1970～1980外加劑防水砼摻入防水劑,減少孔隙率1980補(bǔ)償收縮砼摻入膨脹劑,抗裂防滲在1980年以前，結(jié)構(gòu)防水原理都是通過某種手段去減小砼的空隙和毛細(xì)孔縫，以提高砼的抗?jié)B性能。然而，工程實(shí)踐表明，這些防水技術(shù)往往得不到令人滿意效果。這是由于人們忽視了水泥砼收縮的致命弱點(diǎn)。盡管砼很密實(shí)，但砼干縮和冷縮會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，從而破壞了結(jié)構(gòu)的整體防水功能。我院研制成功的UEA膨脹劑，以8%～12%內(nèi)摻（替代水泥率）水泥中可拌制成補(bǔ)償收縮砼。通過大量試驗(yàn)表明，它具有良好的抗裂性，抗?jié)B標(biāo)號(hào)大于S30，對(duì)強(qiáng)度無影響，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率高于不摻UEA的砼強(qiáng)度，對(duì)鋼筋無銹蝕，對(duì)水質(zhì)無影響。它是一種優(yōu)質(zhì)的抗裂防滲新材料。為結(jié)構(gòu)自防水砼提供了較理想的特種外加劑［5］。UEA補(bǔ)償收縮砼首用于亞運(yùn)工程的奧體中心田徑場(chǎng)和曲棍球場(chǎng)看臺(tái)、游泳館、體博館地下室、康樂宮戲水樂園獲得大面積成功。隨后在天津第一中心醫(yī)院，大連港指揮中心，青島王朝大酒店等高層建筑的地下室，取消防水卷材，靠砼自防水獲得成功?，F(xiàn)在，UEA砼已在數(shù)千個(gè)高層建筑地下室、水廠和電廠的水工結(jié)構(gòu)、地鐵和隧道等防水結(jié)構(gòu)應(yīng)用。大部分是結(jié)構(gòu)自防水，對(duì)于特別重要建筑物，如北京西客站和首都國際機(jī)場(chǎng)新航站樓則采取UEA砼與卷材兩道防水措施。起到雙保險(xiǎn)作用。我們認(rèn)為，不管何種情況，結(jié)構(gòu)自防水是根本，防裂比抗?jié)B更重要，要防裂就要補(bǔ)償砼的收縮，要補(bǔ)償砼收縮最好的途徑就是加入膨脹劑。經(jīng)過上千個(gè)防水工程實(shí)踐和專家考察論證，1992年建設(shè)部施工管理司把《UEA補(bǔ)償收縮砼防水工法》列入國家級(jí)工法（YJGF22-92）。這是我國結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)的重大突破，已在全國推廣。2.UEA無縫設(shè)計(jì)施工新技術(shù)考慮砼收縮變形，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定每30m～40m設(shè)一道后澆縫，60d后再用膨脹砼填縫。這樣施工麻煩，延長(zhǎng)工期，且易留下滲水隱患。設(shè)計(jì)院提出能否把后澆縫取消？我們通過理論計(jì)算和工程實(shí)踐，提出以UEA膨脹加強(qiáng)帶取代后澆縫（沉降縫除外），實(shí)現(xiàn)砼連續(xù)澆筑超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工新方法，見圖4。2000鐵絲網(wǎng)UEA10-12％UEA10-12%膨脹加強(qiáng)帶，UEA14-15％圖4UEA砼取消后澆縫示意圖該方法的原理是在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方給予較大的膨脹應(yīng)力。具體作法：加強(qiáng)帶一般設(shè)在后澆縫處。帶寬2m，帶的兩側(cè)分別架設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)，目的是防止不同配比的砼流入加強(qiáng)帶內(nèi)。施工時(shí)，先澆帶外小膨脹砼（摻入10%～12%UEA），澆到加強(qiáng)帶時(shí)，改用大膨脹砼（摻入14%～15%UEA），該處砼強(qiáng)度等級(jí)比兩側(cè)砼高0.5個(gè)等級(jí)。如此連續(xù)澆筑下去，實(shí)現(xiàn)無縫施工。根據(jù)我院的《超長(zhǎng)鋼筋砼結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)與施工方法》（專利號(hào)93117132.6），已應(yīng)用于北京十三陵水庫九龍游樂宮（Φ49m×12m）、北京當(dāng)代商城（90m×90m），北京西客站（主樓336m×102m），東西樓（187m×103m），廣州天匯大廈（90m×55m），釣魚臺(tái)國賓館酒店（100m×50m）福州長(zhǎng)樂機(jī)場(chǎng)航站樓（348m×36m）珠海拱北口岸廣場(chǎng)（245m×190m，地下三層），武漢國際會(huì)展中心（243m×153m，地下二層）等100多座超長(zhǎng)地下建筑，以及超長(zhǎng)樓面,獲得圓滿成功。補(bǔ)償收縮砼這一新的應(yīng)用技術(shù)為世界獨(dú)創(chuàng)，該方法已引起我國設(shè)計(jì)施工界的巨大關(guān)注，正在全國推廣。3.大體積結(jié)構(gòu)裂縫控制新方法大體積砼工程因散熱降溫引起的冷縮比干縮更容易引起開裂，常規(guī)的溫控措施往往既復(fù)雜又費(fèi)錢。吳中偉院士提出［2］：采用水化熱低，又有一定膨脹性能的補(bǔ)償收縮砼，同時(shí)加以適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂?，就有可能做到既?jīng)濟(jì)合理，又能有效地解決大體積砼的開裂問題。他提出的砼冷縮和干縮的聯(lián)合補(bǔ)償式見圖5。首先根據(jù)砼最大溫降值（℃）和砼的線膨脹系數(shù)α（通常取1×10－5/℃）計(jì)算最大冷縮值ST，同時(shí)考慮干縮值S2，最后選定適宜的限制膨脹率ε2和濕養(yǎng)膨脹時(shí)間t，對(duì)兩種收縮進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)（ε2－S2+εr）－ST=0或不超過極限拉伸εp，就能達(dá)到控制裂縫的目的。在這一理論指導(dǎo)下，我院以UEA膨脹劑，緩凝高效減水劑和粉煤灰或礦渣粉的“三摻”技術(shù)，在降低水泥熱的同時(shí)，通過UEA產(chǎn)生的前期膨脹以補(bǔ)償砼的冷縮，后期（14d～60d）微膨脹以補(bǔ)償干縮，這種“抗”的方法較好地解決了大體積砼的裂縫控制問題。例如北京東方廣場(chǎng)底板（厚1.2m～2.2m，局部5.1m，C40，S12），廣州天匯大廈底板（厚1.5m～2.0m，C40，S10），青島中銀大廈底板（厚1.3m～1.8m，C50，S12），上海世界貿(mào)易商城板（183m×10lm×1m，C40，S12），秦山核電站二期工程和西部衛(wèi)星發(fā)射井等大體積特種結(jié)構(gòu)，采用補(bǔ)償收縮砼獲得成功。1－砼散熱冷縮變形和氣溫變化引起的冷縮曲線2－符合冷縮和干縮補(bǔ)償?shù)淖罱K變形曲線ST－最大冷縮D–最終變形圖5冷縮和干縮的聯(lián)合補(bǔ)償砼收縮變形是砼的固有特性，試驗(yàn)研究和大量工程實(shí)踐表明，從材料角度來看，只有采用膨脹水泥或摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮砼，才能比較有效地解決砼硬化過程中的收縮裂縫難題。(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施王鐵夢(mèng)在“工程結(jié)構(gòu)裂縫控制”[1]一書中，他從結(jié)構(gòu)力學(xué)方面提出許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，這里不詳述。我們根據(jù)大量工程實(shí)踐，提出補(bǔ)償收縮砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，供設(shè)計(jì)界參考。1.摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土大多應(yīng)用于控制有害裂縫的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程?；炷恋呐蛎浿挥性谙拗茥l件下才能產(chǎn)生予壓應(yīng)力。所以，構(gòu)造（溫度）鋼筋的設(shè)計(jì)對(duì)該混凝土有效膨脹能的利用和分散收縮應(yīng)力集中起到重要作用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位，采取相應(yīng)的合理配筋和分縫。以往絕大多數(shù)設(shè)計(jì)圖紙只寫混凝土摻入膨脹劑，強(qiáng)度等級(jí)，抗?jié)B標(biāo)號(hào)。對(duì)混凝土的限制膨脹率沒有提出具體要求，造成膨脹劑少摻或誤摻，達(dá)不到補(bǔ)償收縮而出現(xiàn)有害裂縫。根據(jù)GBJ119規(guī)范要求，摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土水中養(yǎng)護(hù)14d的限制膨脹率≥0.015%，相當(dāng)在結(jié)構(gòu)中建立的予壓應(yīng)力大于0.2MPa。實(shí)際上，混凝土的膨脹率最好控制在0.02%～0.03%，填充用膨脹混凝土的膨脹率應(yīng)在0.035%～0.045%。施工單位或混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，確定膨脹劑的最佳摻量，在滿足混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B要求下，同時(shí)要達(dá)到補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率。只有這樣，才能獲得控制結(jié)構(gòu)有害裂縫的效果。所以，當(dāng)采用膨脹劑時(shí)，請(qǐng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)圖紙上注明：“采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土，強(qiáng)度等級(jí)，抗?jié)B標(biāo)號(hào)，水中養(yǎng)護(hù)14d的混凝土限制膨脹率≥0.015%（或更高些）”。2．由于墻體受施工和環(huán)境溫濕度等因素影響較大，容易出現(xiàn)縱向收縮裂縫，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，開裂機(jī)率越多。工程實(shí)踐表明，墻體的水平構(gòu)造（溫度）鋼筋的配筋率宜在0.4～0.6%，水平筋的間距應(yīng)小于150mm，采取細(xì)而密的配筋原則。由于墻體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹縮不一致，宜在墻體中部或端部設(shè)一道間距為100mm、高1m的“水平暗梁”，水平構(gòu)造筋宜放在豎向受力筋的外側(cè)，這樣，有利于控制墻體有害裂縫的出現(xiàn)。3．對(duì)于墻體與柱子相連的結(jié)構(gòu)，由于墻與柱的配筋率相差較大，混凝土脹縮變形與限制條件有關(guān)，由于應(yīng)力集中原因，在離柱子1m～2m的墻體上易出現(xiàn)縱向收縮裂縫。工程實(shí)踐表明，應(yīng)在墻柱連接處設(shè)水平附加筋，附加筋的長(zhǎng)度為1500mm～2000mm，插入柱子中200mm～300mm，插入墻體中1200mm～1600mm，該處配筋率提高10%～15%。這樣，有利于分散墻柱間的應(yīng)力集中，避免縱向裂縫的出現(xiàn)。4．結(jié)構(gòu)開口部和突出部位因收縮應(yīng)力集中易于開裂，與室外相連的出入口受溫差影響大也易開裂，這些部位應(yīng)適當(dāng)增加附加筋，以增強(qiáng)其抗裂能力。5．對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)樓板，鑒于泵送混凝土的收縮值比現(xiàn)澆混凝土大20%～30%，為減少有害裂縫（規(guī)范規(guī)定裂縫寬度＜0.3mm），可采用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，但設(shè)計(jì)上要求采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造筋間距＜150mm，配筋率在0.6％左右，對(duì)于現(xiàn)澆混凝土防水屋面，應(yīng)配雙層鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距＜150mm，配筋率在0.5%左右。樓面和屋面受大氣溫差影響較大，其后澆縫最大間距不宜超過50m。6．由于地下室和水工構(gòu)筑物長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，溫差變化不大，最宜用補(bǔ)償收縮混凝土作結(jié)構(gòu)自防水。大量工程實(shí)踐表明，與樁基結(jié)合的底板和大體積混凝土底板，用補(bǔ)償收縮混凝土可不作外防水。但邊墻宜作附加防水層。底板和邊墻后澆縫最大間距可延長(zhǎng)至60m，后澆縫回填時(shí)間可縮短至28d。當(dāng)采用我院的無縫設(shè)計(jì)方法時(shí)，以膨脹加強(qiáng)帶替代后澆縫，可連續(xù)（或間歇）連續(xù)澆筑底板或樓板120m不留縫，但邊墻仍需以加強(qiáng)帶間距留后澆縫，28d后以大膨脹砼回填。（三）施工措施1．應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程的膨脹劑應(yīng)符合《混凝土膨脹劑》JC476的規(guī)定。必須指出，近年我國膨脹劑的牌號(hào)較多，標(biāo)準(zhǔn)摻量也不一，還有假冒偽劣的膨脹劑也流入市場(chǎng)，用戶難以識(shí)別，有些工程用了膨脹劑達(dá)不到預(yù)期效果。所以，加強(qiáng)對(duì)膨脹劑質(zhì)量的檢測(cè)非常必要，為防范造假，GBJ119規(guī)定：“用戶須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)膨脹劑抽檢，品質(zhì)合格后方可使用，否則退貨”。也即確定用某家的膨脹劑后，用戶應(yīng)從倉庫中抽取20個(gè)不同部位的膨脹劑，混合后送當(dāng)?shù)貦z測(cè)單位或本公司試驗(yàn)室，按廠家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)摻量以JC476方法檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的膨脹劑品質(zhì)是否合格，合格者才能用，不合格者則退貨。由于膨脹劑的品種和摻量不同，它與水泥、化學(xué)外加劑和摻合料存在適應(yīng)性問題。因此，要通過混凝土試配，確定各種原材料的選用，這些原材料必需符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2．摻膨脹劑的混凝土配合比設(shè)計(jì)參照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》。鑒于我國混凝土大多摻入粉煤灰、礦渣粉或沸石粉等摻合料，而膨脹劑可視為特殊摻合料，因此，規(guī)定膨脹混凝土（砂漿）的最低膠凝材料用量（水泥、膨脹劑和摻合料的總量），這與高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)相適應(yīng)。水灰比改為水膠比更合理，其水膠比不宜大于0.5。3．我國膨脹劑品種有十多個(gè)，按JC476標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，膨脹劑最大摻量（替代水泥率）不得超過12%。近年我國已研制生產(chǎn)低堿低摻量膨脹劑，其標(biāo)準(zhǔn)摻量為8％。因此，對(duì)于補(bǔ)償收縮混凝土，膨脹劑推薦摻量為8%～12%，單位膨脹劑摻量≥30kg/m3。對(duì)于填充用膨脹混凝土，膨脹劑推薦摻量為10%～15%，單位膨脹劑摻量≥40kg/m3。當(dāng)摻入粉煤灰等摻合料時(shí)，膨脹劑要分別取代水泥和摻合料?？紤]到抗?jié)B混凝土在滿足強(qiáng)度要求下，還應(yīng)達(dá)到設(shè)定的抗?jié)B等級(jí)，這要有足夠的水泥砂漿包裹集料，所以，其水泥用量應(yīng)比同等級(jí)的非抗?jié)B的混凝土的水泥用量高7%左右，從抗?jié)B耐久性要求，這樣比較科學(xué)合理。根據(jù)我國《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》，防水混凝土水泥用量不得低于320kg/m3，當(dāng)摻入摻合料時(shí)，水泥用量不應(yīng)低于280kg/m3。由于我國水泥、砂、石摻合料和減水劑品質(zhì)各異，不管廠家提供的膨脹劑的標(biāo)準(zhǔn)摻量如何，用戶都應(yīng)按JC476標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)進(jìn)入工地的膨脹劑品質(zhì)是否合格，然后設(shè)計(jì)膨脹混凝土的配合比，按規(guī)范要求，砼水中14d的限制膨脹率≥0.015％，干空28d限制收縮率≤0.03％。。這就要求各混凝土攪拌站和建筑公司試驗(yàn)室添置測(cè)定膨脹劑水泥砂漿和膨脹混凝土的限制膨脹率的儀器設(shè)備，以及有專門的檢驗(yàn)員，這樣才能檢測(cè)入庫膨脹劑品質(zhì)是否合格，配制的膨脹混凝土是否達(dá)到本規(guī)范的膨脹率要求。這是保證摻膨脹劑混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。4．粉狀膨脹劑應(yīng)與混凝土其他原材料有序投入攪拌機(jī)中，膨脹劑重量應(yīng)按施工配合比投料，重量誤差小于±2%，不得少摻或多摻?？紤]混凝土的勻質(zhì)性，其拌制時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)30s。5．摻膨脹劑的混凝土澆筑方法和技術(shù)要求與普通混凝土基本相同，考慮結(jié)構(gòu)要達(dá)到抗裂防滲要求，要避免出現(xiàn)冷縫?；炷恋恼饟v必須密實(shí)，不得漏震、欠震和過震。在混凝土終凝以前，要用人工或機(jī)械多次抹壓，防止表面沉縮裂縫的產(chǎn)生，以免影響外觀質(zhì)量。后澆縫中雜物必須清除干凈，充分予濕，然后以填充用膨脹混凝土灌縫。6．摻膨脹劑的混凝土要特別加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，膨脹結(jié)晶體鈣礬石（C3A·3CaSO4·32H2O）形成需要水，補(bǔ)償收縮混凝土澆筑后1d～7d內(nèi)是膨脹變形的主要階段，應(yīng)特別加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，7d～14d仍需濕養(yǎng)護(hù)，才能發(fā)揮混凝土的膨脹效應(yīng)。如不養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)馬虎，就難以發(fā)揮膨脹劑的補(bǔ)償收縮作用。底板或樓板較易養(yǎng)護(hù)，能蓄水養(yǎng)護(hù)最好，一般用麻包袋或草席復(fù)蓋，定期澆水養(yǎng)護(hù)。墻體等立面結(jié)構(gòu)，受外界溫度、濕度和風(fēng)速影響較大，容易發(fā)生縱向裂縫。工程實(shí)踐表明，因混凝土澆筑完3d～4d內(nèi)水化熱溫升最高，而抗拉強(qiáng)度很低，如果早拆模板，墻體內(nèi)外溫差較大而易于開裂。因此，墻體模板拆除時(shí)間宜不少于5d。墻體澆筑完后，應(yīng)從頂部設(shè)水管噴淋，模板拆除后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至14d。冬季施工不能澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)，底板用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，而墻體帶模養(yǎng)護(hù)不少于7d，并進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。（四）維護(hù)措施砼結(jié)構(gòu)澆筑完后，地下室應(yīng)盡早作柔性防水層和保護(hù)層，然后用三七灰土回填。對(duì)于地上結(jié)構(gòu)，尤其在北方進(jìn)入冬季前，應(yīng)作好外墻維護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于層面工程，應(yīng)及時(shí)做好防水層和保溫層。出入口和通風(fēng)廊道在臺(tái)風(fēng)或氣溫驟降之前要臨時(shí)關(guān)閉或掛簾，這些都是防止環(huán)境溫差和風(fēng)速對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形裂縫的有效措施。應(yīng)引起施工和業(yè)主的重視。五、建筑防水技術(shù)的新發(fā)展防水工程是建筑中的一個(gè)重要組成部分，它又是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。上面介紹了以控制裂縫為主的結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)，下面則介紹結(jié)構(gòu)外圍的建筑防水一些新技術(shù)。防水工程質(zhì)量的影響程度概括為：設(shè)計(jì)是前提，材料是基礎(chǔ)，施工是關(guān)鍵。作者根據(jù)即將實(shí)施的《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（修訂）和《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50207-94），作簡(jiǎn)要介紹。（一）設(shè)計(jì)質(zhì)量保證措施設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)防水工程質(zhì)量起著決定作用。保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的要素有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)（圖6所示）。防水工程設(shè)計(jì)質(zhì)量保證要素圖6戶市范制合精提現(xiàn)施工參調(diào)場(chǎng)標(biāo)修理心資供場(chǎng)工程與研及準(zhǔn)訂選設(shè)料設(shè)分過驗(yàn)防用規(guī)材計(jì)計(jì)析程收水圖6所示幾大要素中，精心設(shè)計(jì)是直接要素。恰恰在這一環(huán)節(jié)上，目前尚存在問題，調(diào)查表明，由于設(shè)計(jì)選材不合理，設(shè)計(jì)內(nèi)容不具體造成建筑物滲漏的占滲漏工程的26%。提高設(shè)計(jì)質(zhì)量有以下技術(shù)措施。1．遵循防水設(shè)計(jì)原則地下防水工程：遵循“防排結(jié)合，剛?cè)峤Y(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。地下工程防水耐久性在50～100年，應(yīng)以補(bǔ)償收縮砼結(jié)構(gòu)自防水為主，柔性防水層可采用防水卷材、防水涂料。屋面工程：遵循“以防為主，防排結(jié)合，多道設(shè)防，整體密封”的設(shè)計(jì)原則。屋頂結(jié)構(gòu)層宜用補(bǔ)償收縮砼澆筑，防水層可用防水卷材或涂料。廚房、衛(wèi)生間等屋內(nèi)防水：應(yīng)以防為主，防排結(jié)合，防水層宜用防水涂料。2．正確劃分防水等級(jí)，堅(jiān)持多道設(shè)防。在防水設(shè)計(jì)之前應(yīng)根據(jù)建筑物的功能、用途、建造標(biāo)準(zhǔn)、重要程度等實(shí)際情況，合理確定防水等級(jí)，依據(jù)等級(jí)按規(guī)范進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。我國已經(jīng)頒布的《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB5020-94）和即將頒布的《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》，把建筑劃分四個(gè)防水等級(jí)，對(duì)不同等級(jí)建筑的防水設(shè)防都有明確要求，見表5、表6。不同防水等級(jí)的適用范圍見表7。地下工程防水設(shè)防見表8和表9。一般情況下，防水設(shè)計(jì)應(yīng)按規(guī)范設(shè)防。地下工程是百年大計(jì)，不管何種防水等級(jí)，規(guī)范規(guī)定都以結(jié)構(gòu)自防水砼為第一防線，輔以柔性防水層。對(duì)于大體積砼底板，或樁板結(jié)構(gòu)的底板，作者認(rèn)為可用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮砼澆筑而成，鑒于底板受溫差影響小，且養(yǎng)護(hù)條件好，該砼的抗裂防滲功能有保證，所以可不作外防水，但是，地下室邊墻受溫差影響大，易出現(xiàn)裂縫缺陷，宜用防水涂料作防水附加層。屋面防水等級(jí)和設(shè)防要求表5項(xiàng)目屋面防水等級(jí)ⅠⅡⅢⅣ建筑物類別特別重要的民用建筑和防水有特殊要求的工業(yè)建筑重要的工業(yè)與民用建筑、高層建筑一般的工業(yè)與民用建筑非永久性建筑防水層耐用年限25年15年10年5年防水層選用材料宜選用合成高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水涂料、細(xì)石防水混凝土等材料宜選用高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材、合成高分子防水涂料、高聚物改性瀝青防水涂料、細(xì)石防水混凝土、平瓦等材料應(yīng)選用三氈四油瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水涂料、合成高分子防水涂料、瀝青基防水涂料、剛性防水層、平瓦、油氈瓦等材料可選用二氈三油瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水涂料、瀝青基防水涂料、波形瓦等設(shè)防要求三道或三道以上防水設(shè)防，其中應(yīng)有一道合成高分子防水卷材，且只能有一道厚度不小于2mm的合成高分子防水涂膜二道防水設(shè)防，其中宜有一道卷材。也可采用壓型鋼板進(jìn)行一道設(shè)防一道防水設(shè)防，或兩種防水材料復(fù)合使用一道防水設(shè)防地下工程防水等級(jí)表6防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬。二級(jí)不允許漏水，圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)襯結(jié)構(gòu)表面可有少量、偶見濕漬。工業(yè)與民用建筑總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積（包括頂板、墻面地面）的1/1000，100m2防水面積的濕漬不超過1處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.1m2。其它工程：總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2m2。三級(jí)有少量漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥沙。任意100m2防水面積上的漏水點(diǎn)數(shù)不超過8處，單個(gè)漏水點(diǎn)的最大漏水量不大于0.25L/m2·d，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.3m2。四級(jí)有漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥沙。整個(gè)工程平均漏水量不大于2L/m2·d；任意100m2防水面積的平均漏水量不大于4L/m2·d。地下工程不同防水等級(jí)的適用范圍表7防水等級(jí)適用范圍工程舉例一級(jí)人員長(zhǎng)期停留的場(chǎng)所；因有少量、偶見濕漬會(huì)使物品變質(zhì)、失效的貯物場(chǎng)所及嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和危及工程安全運(yùn)營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程。住宅、文物庫、電站控制室、指揮工程、軍事地下庫等。二級(jí)人員經(jīng)常活動(dòng)的場(chǎng)所；在有少量、偶見濕漬的情況下不會(huì)使物品變質(zhì)、失效的貯物場(chǎng)所及基本不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工程安全運(yùn)營的部位；重要的戰(zhàn)備工程。一般生產(chǎn)車間、一般公路隧道拱部、人員掩蔽工程等。三級(jí)人員臨時(shí)活動(dòng)的場(chǎng)所；一般戰(zhàn)備工程。非電氣化鐵路隧道、一般公路隧道側(cè)墻等。四級(jí)對(duì)滲漏水無嚴(yán)格要求的工程。自流污水排放隧道、涵洞等。明挖法地下工程防水設(shè)防表8工程部位主體施工縫后澆帶變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施防水混凝土防水砂漿防水卷材防水涂層金屬板防水板平縫遇水膨脹止水條中埋式止水帶外貼式止水帶外抹防水砂漿外涂防水涂層膨脹混凝土平縫或企口縫外貼式止水帶防水嵌縫材料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料防水卷材外涂防水涂層防水等級(jí)一級(jí)應(yīng)選應(yīng)選二至三種應(yīng)選應(yīng)選二至三種應(yīng)選應(yīng)選二至三種應(yīng)選應(yīng)選二至三處二級(jí)應(yīng)選應(yīng)選二種應(yīng)選應(yīng)選一至二種應(yīng)選應(yīng)選一至二種應(yīng)選應(yīng)選一至二種三級(jí)應(yīng)選宜選一種應(yīng)選宜選一至二種應(yīng)選宜選一至二種應(yīng)選宜選一種四級(jí)應(yīng)選—應(yīng)選宜選一種應(yīng)選宜選一種應(yīng)選宜選一種暗挖法地下工程防水設(shè)防表9工程部位主體內(nèi)襯砌施工縫內(nèi)襯砌的變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施復(fù)合式襯砌離壁式襯砌、襯套貼壁混凝土噴射混凝土外貼式止水帶遇水膨脹止水條防水嵌縫材料中埋式止水帶外涂防水涂層中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料防水等級(jí)一級(jí)應(yīng)選一種—應(yīng)選二種必選應(yīng)選二至三種二級(jí)應(yīng)選一種應(yīng)選一至二種必選應(yīng)選一至二種三級(jí)—應(yīng)選一種宜選一至二種應(yīng)選宜選一種四級(jí)應(yīng)選一種宜選一種應(yīng)選宜選一種原規(guī)范砼抗?jié)B標(biāo)號(hào)選用表是參照水工砼的有關(guān)規(guī)定制定的，是按最大作用水頭（Ｈ）對(duì)建筑物最小壁厚（h）之比來確定，見表10。通過長(zhǎng)期工程實(shí)踐表明，以H/h比值設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)與實(shí)際有很大差距，往往選用的抗?jié)B標(biāo)號(hào)等級(jí)偏高，這不但造成工程成本加大，而且砼的水泥用量提高而增加了水化熱，對(duì)抗裂不利。因此，新標(biāo)準(zhǔn)改為以工程埋置深度作為設(shè)計(jì)選用抗?jié)B等級(jí)，見表11。原規(guī)范抗?jié)B標(biāo)號(hào)選用表表10水力梯度（H/h）設(shè)計(jì)抗?jié)B標(biāo)號(hào)10～15Ｓ815～20Ｓ1225～35Ｓ16＞35Ｓ20修改后規(guī)范抗?jié)B等級(jí)選用表表11工程埋置深度（m）設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)＜10S610～20S820～30S1230～40S14屋面不宜做剛性防水，成功率低。柔性防水層大多做在保溫層上。近年來，倒置式屋面是防水層做在保溫層之下，見圖6、圖7。這種節(jié)能型保溫防水屋面已列入規(guī)范中。另一種為斜堆屋面，造型美觀、多樣化。斜坡屋面結(jié)構(gòu)防水砼為斜面澆筑，其上涂抹聚合物水泥基防水涂料（不宜用防水卷材），然后作掛瓦條，最后掛琉璃瓦或波形瓦。（二）合理選用防水材料調(diào)查表明，由于材料質(zhì)量問題造成滲漏比例占22%，說明把好防水材料質(zhì)量關(guān)是十分重要的，要從設(shè)計(jì)生產(chǎn)和施工三個(gè)環(huán)節(jié)把關(guān)。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位選用不同的防水材料；生產(chǎn)單位要按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)防水材料；施工和質(zhì)檢部門要在現(xiàn)場(chǎng)抽檢，防止使用假冒偽劣產(chǎn)品。圖6圖7近年來，我國研制許多新型建筑防水材料，建設(shè)部提出21世紀(jì)主要發(fā)展環(huán)保型的無毒無害的防水材料，淘汰如石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?。限制使用PVC煤焦油柔性油氈，塑料煤焦油油膏，建筑防水粉（如憎水粉、拒水粉），氰凝，雙組分煤焦油聚胺酯防水涂料等有害人身和污染環(huán)境的落后產(chǎn)品。1998年建設(shè)部發(fā)出10號(hào)公告推薦13種防水材料：聚脂胎的SBS、APP改性瀝青卷材、三元乙丙、氯化聚乙烯橡塑共混、PVC防水卷材；聚合物水泥基復(fù)合防水涂料、石油瀝青聚胺脂涂料、丙烯酸涂料、硅橡膠涂料、硅酮密封膠、聚胺酯密封膠、水性丙烯酸密封膠、遇水膨脹橡膠止水帶等。我國建筑防水材料使用情況見表12，由此可見，目前我國大多使用低檔次的紙?zhí)r青油氈和煤焦油瀝青聚胺脂涂料（851涂料），由于它們使用壽命短和污染環(huán)境，將逐步淘汰。今后主要推廣高分子片材和聚合物水泥基防水涂料（JS涂料），JS防水涂料與聚胺酯涂料相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于無毒無味和可濕作業(yè)，在歐洲、北美、日本已大量使用，這種環(huán)保型涂料我國在近五年起步，方興未艾。我國建筑防水材料使用情況表12種類1994年1995年1996年1999年實(shí)際比例(%)紙?zhí)ビ蜌?4000萬m282改性油氈2500萬m27.373000萬m23500萬m24500萬m2高分子片材1600萬m24.712000萬m22000萬m23000萬m2防水涂料13萬t5.4715萬t16萬t18萬t我國南方建筑外墻漏水問題相當(dāng)嚴(yán)重，廣東省《建筑防水工程技術(shù)規(guī)范》DDJ15-97中首次規(guī)定外墻需要專門設(shè)計(jì)防水層。防水層宜用摻具有補(bǔ)償收縮的抗裂防水劑水泥砂漿或聚合物水泥砂漿，飾面膠結(jié)層宜用聚合物水泥基防水涂料或聚合物水泥砂漿。一個(gè)兩全其美的方法。就是只要打底層很平整，防水層不用單獨(dú)做，用聚合物水泥基（1：2）防水涂料直接粘貼飾面層，把粘結(jié)層與防水層合二為一，粘結(jié)效果好，防水效果也不降。填滿窗（框）與外墻之間的空腔，目前最有效的方法有兩種：用聚合物水泥基（1：3）密封材料和發(fā)泡