混凝土钢性防水屋面开裂
现象
混凝土刚性屋面开裂一般分为结构裂缝、温度裂缝和施工裂缝三种。结构裂缝通常出现在屋面板拼缝上,宽度较大,并穿过防水层而上下贯通。温度裂缝都是有规则的、通长的,裂缝分布比较均匀。施工裂缝一般是不规则的、长度不等的断续裂缝,也有一些是因水泥收缩而产生的龟裂。
治理
(1) 属于结构和温度裂缝,应在裂缝处将砼凿开,形成分开缝,然后按规定嵌填防水油膏,防止渗漏水。
(2) 防水层表面若出现一般裂缝,首先应将板面有裂缝的地方剔出缝槽,并将表面松动的石子、砂浆、浮灰等清理干净,然后再涂刷冷底子油一道,待干燥后再嵌填防水油膏,上面用防水卷材覆盖。防水卷材可用玻璃布、细麻布等,胶结料可用防水涂料或稀释油膏。
施工准备
(1) 屋面结构层为装配式钢筋混凝土屋面板时，应用细石混凝土嵌缝，其强度等级应不小于C20；灌缝的细石混凝土宜掺膨胀剂。当屋面板缝宽度大于40mm或上窄下宽时，板缝内应设置构造钢筋。灌缝高度与板面平齐。板端应用密封材料嵌缝密封处理。
(2) 刚性防水层的混凝土、砂浆配合比应按设计要求由试验室通过试验确定。尤其是掺有各种外加剂的刚性防水层，其外加剂的掺量要严格试验，获得最佳掺量范围。
(3) 按工程量的需要，宜一次备足水泥、石、砂等需要量，保证混凝土连续一次浇捣完成。
(4) 由室内伸出屋面的水管、通风管等须在防水层施工前安装，并在周围留凹槽以便嵌填密封材料。
(5) 施工前应准备好施工机具，并检查是否完好。
(6) 檐口挑出支模及分格缝模板要按要求制作并刷隔离剂。
(7) 施工环境温度宜在5～30℃，不得在负温和烈日曝晒下施工，也不宜在大风天气施工，以避免混凝土、砂浆受冻或失水。
操作工艺
(1) 隔离层施工
在结构层与防水层之间增加一层低强度等级砂浆、卷材、塑料薄膜等材料，起隔离作用，使结构层和防水层变形互不受约束，以减少防水混凝土产生拉应力而导致混凝土防水层开裂。
1) 粘土砂浆隔离层施工
预制板缝填嵌细石混凝土后板面应清扫干净，洒水湿润，但不得积水，将按石灰膏：砂：粘土=1：2.4：3.6配比的材料拌合均匀，砂浆以干稠为宜，铺抹的厚度约10～20mm，要求表面平整，压实、抹光，待砂浆基本干燥后，方可进行下道工序施工。
2) 石灰砂浆隔离层施工
施工方法同上，砂浆配比为石灰膏：砂=1：4。
3) 水泥砂浆找平层铺卷材隔离层施工
用1：3水泥砂浆将结构层找平，并压实抹光养护，再在干燥的找平层上铺一层3～8mm干细砂滑动层，在其上铺一层卷材，搭接缝用热沥青胶结料。也可以在找平层上直接铺一层塑料薄膜。做好隔离层继续施工时，要注意对隔离层加强保护，混凝土运输不能直接在隔离层表面进行，应采取垫板等措施，绑扎钢筋时不得扎破表面，浇捣混凝土时更不能振酥隔离层。
(2) 普通细石混凝土防水层施工分格缝留置与钢筋网片施工分格缝留置是为了减少防水层因温差、混凝土干缩、徐变、荷载和振动、地基沉陷等变形造成防水层开裂，分格缝部位应按设计要求设置。如设计无明确规定时，可按下述原则设置分格缝。
1) 分格缝应设置在结构层屋面板的支承端、屋面转折处(如屋脊)、防水层与突出屋面结构的交接处，并应与板缝对齐。
2) 纵横分格缝一般不大于6m，或“一间一分格”，分格面积不超过36m2为宜。
3) 现浇板与预制板交接处，按结构要求留有伸缩缝、变形缝的部位。
4) 分格缝宽宜为10～20mm。
(3) 钢筋网施工：
1) 钢筋网铺设按设计要求，一般设置直径为4～6mm、间距为100～200mm双向钢丝网片。网片采用绑扎和焊接均可，其位置以居中偏上为宜，保护层不小于10mm。
2) 钢筋要调直，不得有弯曲、锈蚀、沾油污，绑 扎钢丝的搭接长度必须大于250mm，焊接搭接长度不小于25倍直径，在一个网片的同一断面内接头不超过钢丝断面积的1/4。
3) 分格缝处钢丝要断开。为保证钢丝位置留置准确，可采用先在隔离层上满铺钢丝绑扎成型后，再按分格缝位置剪断的方法施工。
(4) 浇捣细石混凝土防水层
1) 浇捣混凝土前，应将隔离层表面浮渣、杂物清除干净；检查隔离层质量及平整度、排水坡度和完整性；支好分格缝模板，标出混凝土浇捣厚度，厚度不宜小于40mm。
2) 材料及混凝土质量要严格保证，随时检查是否按配合比准确计量及规定的坍落度，并按规定制作检验的试快。加入外加剂时，应准确计量，投料顺序得当，搅拌均匀。
3) 混凝土搅拌应采用机械搅拌，搅拌时间不少于2min。混凝土运输过程中应防止漏浆和离析。
4) 混凝土的浇捣按“先远后近、先高后低”的原则进行。
5) 一个分格缝范围内的混凝土必须一次浇捣完成，不得留施工缝。
6) 混凝土宜采用机械振捣，如无振捣器，可先用木棍等插捣，再用小滚(30～40kg、长600mm左右)来回滚压，边插捣边滚压，直至密度和表面泛浆，泛浆后用铁抹子压实抹平，并要确保防水层的设计厚度和排水坡度。
7) 铺设、振动、滚压混凝土时必须严格保证钢筋间距及位置的准确。
8) 混凝土收水初凝后，及时取出分格缝隔板，用铁抹子第二次压实抹光，并及时修补分格缝的缺损部分，做到平直整齐；待混凝土终凝前进行第三次压实抹光，要求做到表面平光，不起砂、起层、无抹板压痕为止，抹压时，不得洒干水泥或干水泥砂浆。
9) 待混凝土终凝后，必须立即进行养护，应优先采用表面喷洒养护剂养护，也可用蓄水养护法或稻草、麦草、锯末、草袋等覆盖后浇水养护不少于14d，养护期间保证覆盖材料的湿润，并禁止闲人上屋面踩踏或在上继续施工。
(5) 补偿收缩混凝土防水层施工
补偿收缩混凝土防水层是在细石混凝土中掺入膨胀挤拌制而成，硬化后的混凝土产生微膨胀，以补偿普通混凝土的收缩，它在配筋情况下，由于钢筋限制其膨胀，从而使混凝土产生自应力，起到致密混凝土，提高混凝土抗裂性和抗惨性的作用。其施工要求与普通细石混凝土防水层大致相同，但存在以下的特殊要求：
1) 在直径为4～6mm、间距为100～200mm配筋条件下，补偿收缩混凝土的自由膨胀率应为0.05%～0.10%，其掺量一般为10%～14%。
2) 混凝土配合比方法确定，要根据条件参考有关数据和经验选定三个不同配比。试验时按选定配比拌合制作三组(每组三块)30mm×30mm×290mm不同配比的试件，经24h拆模，用卡尺量出试件初始长度l0，然后置试件于水中养护，每天测量一次直至最大膨胀值。
臺lpmax＝( l_max－l_0 )/l_0×100%
式中 錩lpmax——混凝土最大自由膨胀率；
l_max——试件最大实测长度(mm)；
l_0——试件一天龄期的初始实测长度(mm)。
根据测量数据，计算每组三个试件的最大自由膨胀率的算术平均值应在0.05%～0.10%范围之内，该组份值即可确定。
3) 膨胀剂的掺量一般按内掺法计算，即取代水泥百分数。每立方米所用膨胀剂的重量与每立方米实际水泥重量之和作为每立方米混凝土的水泥用量。
4) 原材料配比应按重量称量，其允许偏差值为：水泥，±1%；膨胀剂，±1%；骨料，±2%；水，±1%。
5) 搅拌投料时，膨胀剂应在与水泥同时加入，混凝土连续搅拌时间不应少于3min。
小块体细石混凝土防水层施工小块体细石混凝土防水是在混凝土中掺入密实剂，以减少混凝土的收缩，避免产生裂缝。混凝土中不配置钢筋，而实施除板端缝外，将大块体划分为不大于1.5m×1.5m的分格块体的一种防水层。设计和施工要求与普通细石混凝土要求完全相同，不同点只在15～30m范围内留置一条较宽的完全分格缝，宽度宜为20～30mm，1.5m的分格缝，缝宽宜为7～10mm，分格缝中应填嵌高分子密封材料。
(6) 块体刚性防水施工
块体刚性防水层是用块体材料(如粘土砖)在底层砂浆上座浆铺砌，再铺抹面层砂浆而形成的。由于块体本身干缩小，热胀冷缩率低，屋面温度和干湿变形被均匀分散在排列整齐的块体之间的缝隙中，有利于避免屋面产生较大的可导致渗漏的缝隙。而且掺入防水剂的面层和底层砂浆作为主体防水层起着防水作用。
块体刚性防水层采用MU7.5以上的烧结普通砖或其它块材，且应使用整砖，不得用碎砖拼铺。砖的质地要密实，表面平整，无石灰质颗粒，无缺棱掉角和暗裂，使用前浇水湿润或提前一天浸水5min后取出晾干。砂子宜采用中砂或粗砂，质地坚硬干净。水泥宜采用不低于325号的普通硅酸盐水泥或425号矿渣水泥。水泥砂浆中应掺加一定量的防水剂，并用机械搅拌均匀，随拌随用。
1) 铺砌砖块体
结构板面或找平层在铺砌前应浇水润湿，但不得积水。铺砌砖块体时，应先进行试铺并作出标准点，然后根据标准点挂线，顺线采取挤浆法砌，使砖铺砌顺直。铺设形式宜为直行平砌，并与结构板拼缝垂直。严禁采用人字形铺设，砖四周缝宽均为12～15mm。
结合层砂浆一般用1：3的水泥砂浆，厚度应不小于20～25mm。随铺随砌，避免砂心干涩，粘结不实，挤浆高度宜为1/3～1/2砖厚，砖缝中过高过满的砂浆应及时刮去。砌第二排砖时，要与第一排错缝1/2砖。砖块体铺砌应连续进行，中途不宜间断，必须间断时，接缝处继续施工前块体侧面的残浆应清除干净。
砖块体铺设后，在铺砌砂浆终凝前，严禁上人踩踏，以免碰损防水层。
2) 抹水泥砂浆面层
待铺完砖块体24h后，就可以铺抹水泥砂浆面层，面层砂浆配合比为1：2(水泥：砂)，并掺加防水剂，厚度应不小于12mm。铺抹时砖面要适当喷水湿润，先将砂浆刮填入砖缝，然后抹面层，用刮尺刮平，再用木抹子抹实搓平，并用铁抹子紧跟压头遍。当水泥砂浆开始初凝，即上人踩踏有印但不塌陷时，即可开始用铁抹子压第二遍，抹压时应压实、压光、不漏压，并要消除表面气泡、砂眼。在水泥砂浆终凝前，再用铁抹子压第三遍，抹压时用力要大些，并把第二遍抹压留下的抹纹、毛细孔压平、压光。抹面时如遇表面水分过多，切勿撒干水泥压光，可以撒同配比的干砂浆抹压，抹面层时，严禁在已铺砌的砖上走车和整车倒灰，应搭铺脚手板或垫板。
3) 养护
面层压光后，视气温和水泥品种，一般在12～14h后即可进行浇水或覆盖砂、草帘等养护，有条件时应尽量采取蓄水养护，养护时间不少于7d。
(7) 分格缝处理
1) 分格缝可采用嵌填密封材料并加贴防水卷材的办法进行处理，以增加防水的可靠性。
2) 嵌缝工作应于混凝土浇水或蓄水养护完毕后用水冲洗干净且达到干燥(含水率不大于10%)时进行。雾天、混凝土表面有冰冻或有霜露时不得施工。
3) 所有分格缝应纵横相互贯通，如有间隔应凿通，缝边如有缺边掉角须修补完整，达到平整、密实，不得有蜂窝、露筋、起皮、松动现象。
4) 分格缝必须干净，缝壁和缝两外侧50～60mm内的水泥浮浆、残余砂浆和杂物，必须用刷缝机或钢丝刷刷除，并用吹尘机具吹净。
5) 嵌填密封材料处的混凝土表面应涂刷基层处理剂，不得漏涂。凡已涂刷基层处理剂的分格缝都应于当天嵌填密封材料，不宜隔天嵌填。
预控措施
(1) 刚性防水屋面不得用于有高温或有振动的建筑，也不适用于基础有较大不均匀下沉的建筑。
(2) 为减少结构变形对防水层的不利影响，在防水层下宜设置纸筋灰、麻刀灰、低强度等级砂浆或卷材隔离层。
(3) 防水层必须分格。分格缝应设在装配式结构的板端、现浇整体结构的支座处、屋面转折(屋脊)处、混凝土施工缝及突出屋面构件交接部位。分格缝的纵横间距不宜大于6m。
(4) 混凝土防水层厚度不宜小于40mm，内配4间距为100～200mm的双向钢筋网片。钢筋网片宜放置在混凝土防水层的中间或偏上，并应在分格缝处断开。
(5) 防水层的混凝土不应低于C25，水泥用量不少于330kg/m3，水灰比不宜大于0.55，并宜采用普通硅酸盐水泥。粗骨料的最大粒径不应大于防水层厚度的1/3，细骨料应用中砂或粗砂。
(6) 混凝土防水层的厚度应均匀一致，浇筑时应振捣密实，压实、抹平，收水后应随即一次抹光。
(7) 在有条件的地方，应积极采用补偿收缩混凝土，以减少刚性屋面的收缩裂缝。
(8) 混凝土养护时间一般宜控制在10～14d，视水泥品种和气候条件而定。
