提高建筑物結(jié)構(gòu)混凝土抗裂和抗?jié)B性能，是根治建筑物滲漏的關(guān)鍵

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摘 要 建筑物的滲漏是一個普遍現(xiàn)象，它直接影響到建筑物工程質(zhì)量和使用壽命。為了解決滲漏問題，建筑設計師對建筑物防水一般采用 “結(jié)構(gòu)防水”和“外防水”相結(jié)合，即“剛”、“柔”結(jié)合的防水模式。然而，“結(jié)構(gòu)防水”的三大誤區(qū)，使其起不到應有的作用，嚴重影響工程使用壽命。武漢工程大學研制的WHDF混凝土增強密實(抗裂)劑，能有效改善結(jié)構(gòu)混凝土抗裂和抗?jié)B性能，從根本上解決混凝土的滲漏問題，從而提高建筑物的使用壽命。

關(guān)鍵詞 建筑物 滲漏 混凝土 抗裂 抗?jié)B

建筑物的滲漏是一個普遍現(xiàn)象，早在2005年建筑管理部門曾對商品住宅的滲漏進行了調(diào)查統(tǒng)計：有20%左右的樓盤新房開始滲漏，有60%左右的樓盤滲漏從3～5年開始。任何一種建筑物，不管是商品住宅，還是市政工程，不管是地上建筑，還是地下建筑，其結(jié)構(gòu)混凝土的抗裂和防水直接影響到建筑物的滲漏，直至工程的使用壽命。為了解決滲漏問題，建筑設計師對建筑物防水的設計方法一般是采用結(jié)構(gòu)混凝土防水和“外防水”相結(jié)合，即“剛”、“柔”結(jié)合的防水模式。“結(jié)構(gòu)防水”就是在結(jié)構(gòu)混凝土中摻用若干抗裂和防水的外加劑，旨在提高結(jié)構(gòu)混凝土自身的抗裂性能、密實性能以及安定性能，從而阻止混凝土的腐蝕和鋼筋的銹蝕，提高其耐久性，這種通過混凝土自身的防水，也稱為剛性防水；“外防水”就是緊靠結(jié)構(gòu)混凝土層，用油氈瀝青或橡膠卷材做一防水層，以克服結(jié)構(gòu)混凝土不密實或因剛性變形產(chǎn)生裂縫時的滲漏，這種有機物防水層亦稱之為柔性防水。

“結(jié)構(gòu)防水”的三大誤區(qū)，使建筑物的滲漏直接影響其使用壽命

建設部副部長仇保興前不久透露，中國是世界上每年新建建筑量最大的國家，每年中國消耗全球一半的鋼鐵和水泥用于建筑業(yè)，但這些建筑物只能持續(xù)25-30年。據(jù)資料顯示，英國建筑的平均壽命達到132年，美國的建筑平均壽命達74年。

影響建筑物使用壽命的因素諸多，據(jù)專家們統(tǒng)計分析，僅結(jié)構(gòu)混凝土的侵蝕一項破壞度達60%以上。耐久性研究專家認為：所有環(huán)境對混凝土的侵蝕都是從混凝土產(chǎn)生裂縫或其不密實引起的。如果混凝土無裂縫，且非常密實，水、空氣、氯離子等不能滲入混凝土內(nèi)，鋼筋就不會發(fā)生銹蝕反應；如果酸、堿等離子和二氧化碳不能滲入混凝土內(nèi)，混凝土中活性離子的置換反應和碳化反應就不會發(fā)生，混凝土的腐蝕也無從產(chǎn)生。換言之，結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫或不密實，就會出現(xiàn)液體和氣體的滲漏，引起結(jié)構(gòu)混凝土的侵蝕，從而降低建筑物的使用壽命。

建筑物滲漏的原因是“結(jié)構(gòu)防水”和“外防水”出現(xiàn)了問題，而問題的核心是“結(jié)構(gòu)防水”。目前，在“結(jié)構(gòu)防水”方面存在三大誤區(qū)：一是“結(jié)構(gòu)防水”技術(shù)要求的定位誤區(qū)，部分人認為“結(jié)構(gòu)防水”主要取決于混凝土的密實性，因此，設計師在防水方面提出的技術(shù)指標只是抗?jié)B等級，即抗?jié)B等級達到P8就行了。事實上混凝土無論怎么密實，只要產(chǎn)生了裂縫，它就無密實可言了，滲漏是必然的。因此“結(jié)構(gòu)防水”必須以抗裂為前提防止，設計師在“結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)”方面應提出相應的抗裂技術(shù)指標； 二是“結(jié)構(gòu)防水”的投入成本誤區(qū)，一般應用在“結(jié)構(gòu)防水”方面的外加劑費用，對于民建工程而言，占總工程費用的(1～2)%，對于水工、交通及市政工程，僅占總工程費用的1%左右，大部分工程管理者認為采用了“結(jié)構(gòu)防水”，增大了工程成本。其實不然，工程直接成本提高了(1～2)%，可降低工程綜合成本50%左右，何樂而不為。因為做好了“結(jié)構(gòu)防水”，可降低工程建筑物60%的破壞度，確保工程使用壽命達到設計要求的70年，提高工程使用壽命200%； 三是“結(jié)構(gòu)防水”應用的防水材料誤區(qū)，傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)防水”使用的防水材料是膨脹劑?，F(xiàn)代科學技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，膨脹劑的補償收縮理論難以成立?？萍既請?009年11月10日對膨脹劑進行了相關(guān)報導：“據(jù)專家介紹，在技術(shù)方面，混凝土膨脹劑主要作用機理是通過自身體積的膨脹來補償混凝土的收縮，從而達到混凝土抗裂的目的。但實驗表明，膨脹劑膨脹的時間與混凝土收縮的時間不同步，不能有效起到抗裂的作用。另一方面，部分利欲熏心的生產(chǎn)企業(yè)采用粉煤灰、礦渣粉、石灰石粉、明礬石粉等廉價材料，甚至用普通石粉冒充膨脹劑，以低于正規(guī)膨脹劑生產(chǎn)成本的價格，用不正當競爭手段擾亂市場。因此，現(xiàn)在普遍使用的膨脹劑，不能真正有效解決建筑工程結(jié)構(gòu)混凝土的抗裂和防水問題，還要依靠結(jié)構(gòu)混凝土的外防水來維持。而這些材料在潮濕的環(huán)境中使用3～5年就被腐蝕而失去作用，結(jié)果使混凝土工程滲水，導致工程出問題，嚴重影響工程的使用壽命。”

正是上述“三大誤區(qū)”使60%左右的樓盤3～5年后就開始滲漏，3年以后，工程已過了保質(zhì)期，滲漏問題誰也不管，受害的是國家和廣大業(yè)主，這也是膨脹劑既無作用，又能維持到今天的原因之一。值得告誡大家的是：20%左右的新樓盤開始滲漏，它表明這些樓盤不僅“結(jié)構(gòu)防水”不起作用，就連“外防水”也根本沒起作用。

提高建筑物結(jié)構(gòu)混凝土抗裂和抗?jié)B性能，是根治建筑物滲漏的關(guān)鍵

從建筑設計師“剛?cè)?rdquo;結(jié)合的防水模式的設計理念可以看出：柔性防水層是有機物，必然存在著老化問題，因此欲通過“外防水”來使建筑物達到50年以上的使用壽命是絕對不可能的。同時“外防水”的作用是克服結(jié)構(gòu)混凝土不密實或因剛性變形產(chǎn)生裂縫時的滲漏，那么，讓結(jié)構(gòu)混凝土密實且少產(chǎn)生裂縫或不產(chǎn)生裂縫，不正是減輕“外防水”壓力或去掉“外防水”層的有效途徑嗎？因此提高建筑物結(jié)構(gòu)混凝土的抗裂和抗?jié)B性能，是根治建筑物滲漏的關(guān)鍵。

要提高結(jié)構(gòu)混凝土的抗裂和抗?jié)B性能，必須協(xié)調(diào)工程建設的各個環(huán)節(jié)。首先工程設計單位應對結(jié)構(gòu)混凝土規(guī)定抗裂方面的相關(guān)技術(shù)指標，以杜絕不起作用的或偽劣的產(chǎn)品，濫竽充數(shù)，混入抗裂防水材料市場；工程建設單位應對現(xiàn)有的抗裂防水材料進行考察和篩選，將性價比符合設計要求的材料費用進入工程概算，確保其可實施性；工程施工單位，根據(jù)設計要求和投標的價位采購抗裂防水材料，保質(zhì)保量地進行施工；監(jiān)理單位及各級建管部門實施相應的監(jiān)督功能，定期或不定期地對材料進行抽樣檢測，確保工程質(zhì)量。

混凝土抗裂是一個世界級的難題。混凝土產(chǎn)生裂縫的影響因素諸多，但其主要原因有三個：溫度變化、干縮和不均勻沉降。溫度變化和干縮將會引起混凝土的收縮，在混凝土表面引起拉應力，而在內(nèi)部或下表面引起壓應力，因此會引起表面裂縫。而不均勻沉降將會使混凝土全斷面受拉，從而可能引起貫穿性裂縫。無論是表面裂縫，還是貫穿性裂縫都將對混凝土工程的安全和耐久性帶來不利的影響。通常，前者稱之為非結(jié)構(gòu)性裂縫，后者稱之為結(jié)構(gòu)性裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫的防止要通過設計和施工等環(huán)節(jié)完成。非結(jié)構(gòu)性裂縫一般在完善混凝土配合比的前提下，通過摻用抗裂材料，提高混凝土自身的抗裂性能來克服。

混凝土產(chǎn)生收縮性裂縫的原因很多，但最主要的原因是由于混凝土在自身和各種外界因素作用下產(chǎn)生收縮變形所致。這種收縮變形在約束的限制下，使混凝土內(nèi)產(chǎn)生與收縮方向相反的分布拉應力，當這種分布應力在某個斷面積蓄到一定

武漢工程大學研制的WHDF混凝土增強密實(抗裂)劑 (簡稱WHDF)，從水泥水化研究入手，通過促進水泥水化程度，優(yōu)化水化產(chǎn)物，協(xié)同激發(fā)活性混合材料與Ca(OH)2進行二次水化，使混凝土在抗壓強度弱有增長的前提下，抗拉強度和極限拉伸值增長(15～20)%，彈性模量下降%，早期水化熱明顯下降，且最大峰值后延24小時，早期干縮值下降30%以上，抗?jié)B等級≥P12，能有效提高了混凝土的抗裂和抗?jié)B性能。

WHDF被鑒定為國際先進水平，先后獲省科技進步一等獎，國家重點新產(chǎn)品，建設部推廣的新技術(shù)，科技部國家火炬攻關(guān)計劃等殊榮，廣泛應用于水利、水電、鐵道、公路、市政及民建等領(lǐng)域，所用之處，均無收縮性裂縫產(chǎn)生，且抗?jié)B等級均＞P12。十余年的工程應用證明，摻WHDF的結(jié)構(gòu)混凝土抗裂和抗?jié)B性能好，能有效改善建筑物的滲漏問題。