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全过程控制有效提高防水混凝土材料自身防水性能 　　 摘要：我国现行防水规范明确规定：明挖法地下工程主体必须采用混凝土结构自防水作为一道防水措施，而混凝土材料自身产生渗漏的主要原因是结构内部的有害裂缝。本文以混凝土材料内部有害裂缝的种类及成因分析为切入点，综合考虑我国现行防水规范的具体要求与工程施工的实践经验，按照防水混凝土材料形成的全过程，从防水混凝土的结构设计、原材料质量、配合比控制、模板要求、浇筑工艺、养护拆模六个方面阐述了遏制或减少裂缝产生的具体措施及要求，对有效遏制裂缝产生，增加整体密实度，提高防水混凝土材料的自防水性能具有积极意义。 　　关键词：混凝土，防水，有害裂缝，全过程控制 　　中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 　　1引言 　　地下混凝土结构，长期受地下水的浸透和渗透作用，防水效能直接影响结构的安全、使用功能和整个建筑物的耐久性。我国《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）第3.0.2条地下工程的设防要求中明确规定：对于明挖法施工的地下工程主体结构，不论其防水等级为几级，防水混凝土都是应选的防水措施。 　　众所周之，混凝土是一种脆性材料，其抗拉强度极低（约为抗压强度的1/10～1/20），极限拉应变也很小（0.02%～0.03%），一旦所受的拉应力超过其本身的抗拉强度时就会开裂。而事实上，钢筋混凝土结构在设计上是允许带裂缝工作的，混凝土在其生命周期中，在表面和内部会产生很多的微裂缝，地下工程出现裂缝是不可避免的，并视为一种可以接受的材料特征。因此，作为地下防水结构的混凝土材料其自身防水性能好坏的关键不是有无裂缝存在，而是存在什么样的裂缝。一般认为，凡影响结构承载力或使用功能的裂缝称为有害裂缝，反之为无害裂缝。大量工程实践证明，在防水混凝土材料的设计、配制及成型过程中如不进行专门的控制，仍按照普通混凝土的工法操作，则在成形的结构混凝土中将会存在大量的对于工程结构承载力无害，对于结构的防水防渗则有害的裂缝，最终导致混凝土结构自防水性能的缺失。 　　鉴于此，本文结合实际工程图片，首先分析影响混凝土防水防渗性能的裂缝的种类及产生原因，在明确裂缝的种类及成因的基础上，科学结合我国现行防水规范的具体要求与工程施工实践经验，以防水混凝土材料形成的全过程为主线，分阶段、按顺序论述遏制或减少对混凝土防水防渗性能有害的裂缝的控制措施与具体要求，旨在最大限度的遏制混凝土材料内部对防水防渗有害裂缝的产生，增加其整体密实性，充分发挥结构材料自防水的效能。 　　2防水混凝土的裂缝种类及成因 　　混凝土是一种抗拉强度、极限拉应变都很小的非均质脆性材料，在温度、湿度及荷载的作用下均会产生裂缝，裂缝是由骨料间的细微裂缝在温差、干湿、外荷载等因素的作用下逐渐开展扩大而形成的。混凝土产生细微裂缝（无害裂缝）是不可避免的，然而在实际工程施工中，由于操作不当、控制不严等因素产生的对混凝土防水防渗有害的裂缝主要有收缩裂缝、膨胀裂缝、震动裂缝和结构裂缝四种。现分述如下： 　　2.1收缩裂缝 　　混凝土的收缩裂缝主要包括塑性收缩、凝缩和碳化收缩三种，它们的共同特点是均出现在构件表面，主要原因是开始凝结的混凝土因受到强烈风、直射的阳光或湿度下降的影响，外露表面的水分迅速蒸发，造成混凝土体积的急剧变化，产生收缩应力或重力作用使没有完全凝固的混凝土下坠移动，最后导致裂缝，而从防水混凝土材料成型的全过程来看，加强混凝土的配比设计、浇筑工艺与养护这三个阶段的控制措施与要求是减少此类裂缝的关键。这种裂缝一般是不规则，而且易于贯通结构而引起渗漏。如图1所示。 　　2.2膨胀裂缝 　　许多因素都能引起混凝土膨胀裂缝，如防水混凝土水泥用量偏高，衬砌偏厚，混凝土内水泥水化热过高且不易散失，增大了混凝土表面和内部之间的温差等，都容易导致膨胀裂缝，如图2所示 ，而从防水混凝土材料成型的全过程来看，加强混凝土的结构设计、原材料质量、浇筑工艺与养护这四个阶段的控制措施与要求是减少此类裂缝的关键。 　　2.3移动裂缝 　　如模板的强度或刚度不够，则尚未凝固的混凝土在自重和振捣器压力作用下，很容易因变形而引起裂缝，或模板密封不严造成漏浆，也容易使混凝土产生裂缝，如图3所示，此类裂缝通常比较明显且对混凝土材料的防水性能影响较大，控制的关键在于加强模板工程的质量监控，防止其在浇筑混凝土期间变形、振动或漏浆。 　　2.4结构裂缝 　　结构设计考虑不周，如钢筋用量不足，配筋错误，地基不均匀下沉，超荷载，过度振动 （如地震）等，都会使混凝土拉应力过大而产生裂缝，如图4所示，此类裂缝的控制关键在结构设计阶段。 　　 　　图1混凝土的收缩裂缝 2混凝土的膨胀裂缝 　　 　　图3混凝土的移动裂缝图4混凝土的结构裂缝 　　3防水混凝