一
、前言
nihaogangjintongjiegouchuxianliefengshibukebimiande，zaibaozhengjiegouanquanhenaijiuxingdeqiantixia
，liefengshirenmenkejieshoudecailiaotezheng。jinshiduonianlai
，suizhegangjintongjiegoudechangdahuahefuzahua，yijishangpintongdedaliangtuiguanghetongqiangdudengjidetigao，jiegouliefengchuxianjilvdadazengjia
，youxieyiweijijiegoudeanquanxinghenaijiuxing
，youdedixiagongchenglieshenyiyingxiangqishiyonggongneng。jianshebuduicishifenzhongshi，zhaokaiduocixueshuyantaohui，gongchengjiegefangzhuanjiatichuxuduojishucuoshi
，renweikongzhiliefengshigexitonggongcheng。zhenduidixiagongchenglieshenbijiaopubiandexianxiang
，woguoyanzhixuduoxinxing防水材料
，建設部提出今後主要開發應用環保型的中、高檔防水材料，剛柔結合
，全麵提高我國防水工程的質量和耐久性。


本文根據長期的科學研究和大量工程實踐，提出鋼筋砼結構裂縫控製和防水一些新技術，供工程界參考
，不妥之處請指正。

二、結構裂縫產生的原因
你好結構裂縫產生的原因很複雜，根據國內外的調查資料［1］，引起裂縫有兩大類原因
，一種由外荷載（如靜
、動荷載）的直接應力和結構次應力引起的裂縫，其機率約20％；一種是結構因溫度
、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，其機率約80％。裂縫發生與材料，設計、施工和維護有關，現作以下分析。 
（一）材料缺陷
你好在變形裂縫中收縮裂縫占有80％的比例，從砼的性質來說大概有：
1．幹燥收縮
你好研究表明，水泥加水後變成水泥硬化體，其絕對體積減小。每100克水泥水化後的化學減縮值為7～9ml，如砼水泥用量為350kg/m3，則形成孔縫體積約25～30升/m3之巨。這是砼抗拉強度低和極限拉伸變形小的根本原因。研究表明，每100克水泥漿體可蒸發水約6ml，如砼水泥用量為350kg/m3，當砼在幹燥條件下
，則蒸發水量達21升/m3。毛細孔縫中水逸出產生毛細壓力，使砼產生“毛細收縮”。由此引起水泥砂漿的幹縮值為0.1～0.2％；砼的幹縮值為0.04～0.06％。而砼的極限拉伸值隻有0.01～0.02％，故易引起幹縮裂縫。
2．溫差收縮
你好水泥水化是個放熱過程

，其水化熱為165～250焦爾/克，隨砼水泥用量提高，其絕熱溫升可達50～80℃。研究表明

，當砼內外溫差10℃時
，產生的冷縮值εc=△T／α=10/1×10-5=
0.01%
，如溫差為20～30℃時，其冷縮值為0.02～0.03％，當其大於砼的極限拉伸值時，則引起結構開裂。
3．塑性收縮
你(ni)好(hao)砼(tong)初(chu)凝(ning)之(zhi)前(qian)出(chu)現(xian)泌(mi)水(shui)和(he)水(shui)份(fen)急(ji)劇(ju)蒸(zheng)發(fa)，引(yin)起(qi)失(shi)水(shui)收(shou)縮(suo)，此(ci)時(shi)骨(gu)料(liao)與(yu)水(shui)泥(ni)之(zhi)間(jian)也(ye)產(chan)生(sheng)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)沉(chen)縮(suo)變(bian)形(xing)，它(ta)發(fa)生(sheng)在(zai)砼(tong)終(zhong)凝(ning)之(zhi)前(qian)的(de)塑(su)性(xing)階(jie)段(duan)，故(gu)稱(cheng)為(wei)塑(su)性(xing)收(shou)縮(suo)。其(qi)收(shou)縮(suo)量(liang)可(ke)達(da)1％左右。在砼表麵上
，特別在抹壓不及時和養護不良的部位出現龜裂，寬度達1～2mm
，屬(shu)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)。水(shui)灰(hui)比(bi)過(guo)大(da)，水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)大(da)
，外(wai)加(jia)劑(ji)保(bao)水(shui)性(xing)差(cha)，粗(cu)骨(gu)料(liao)少(shao)，振(zhen)搗(dao)不(bu)良(liang)，環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)高(gao)
，表(biao)麵(mian)失(shi)水(shui)大(da)等(deng)都(dou)能(neng)導(dao)致(zhi)砼(tong)塑(su)性(xing)收(shou)縮(suo)而(er)發(fa)生(sheng)表(biao)麵(mian)開(kai)裂(lie)現(xian)象(xiang)。
4．自生收縮
nihaomifengdetongneibuxiangduishidusuishuinishuihuadejinzhanerjiangdi，chengweiziganzao。ziganzaozaochengmaoxikongzhongdeshuifenbubaoheerchanshengfuya
，yineryinqitongdezishengshousuo。gaoshuihuibideputongtong（OPC）由於毛細孔隙中貯存大量水分，自幹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，早期強度較高的發展率會使自由水消耗較快
，以至使孔體係中的相對濕度低於80％。而HPC結構致密，外界水很難滲入補充，在這種條件下開始產生自幹收縮。研究表明［2］，齡期2個月水膠比為0.4的HPC

，自幹收縮率為0.01％，水膠比為0.3的HPC，自幹收縮率為0.02％。HPC的總收縮中幹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以幹縮為主，而HPC以自幹收縮為主。問題的要害是：HPC自(zi)收(shou)縮(suo)過(guo)程(cheng)開(kai)始(shi)於(yu)水(shui)化(hua)速(su)率(lv)處(chu)於(yu)高(gao)潮(chao)階(jie)段(duan)的(de)頭(tou)幾(ji)天(tian)，濕(shi)度(du)梯(ti)度(du)首(shou)先(xian)引(yin)發(fa)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)，隨(sui)後(hou)引(yin)發(fa)內(nei)部(bu)微(wei)裂(lie)縫(feng)，若(ruo)砼(tong)變(bian)形(xing)受(shou)到(dao)約(yue)束(shu)，則(ze)進(jin)一(yi)步(bu)產(chan)生(sheng)收(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)。這(zhe)是(shi)高(gao)標(biao)號(hao)砼(tong)容(rong)易(yi)開(kai)裂(lie)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。 
5．減水劑的影響
你好人們發現，自八十年代中期推廣商品（泵送）砼(tong)以(yi)來(lai)，結(jie)構(gou)裂(lie)縫(feng)普(pu)遍(bian)增(zeng)多(duo)
，這(zhe)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)呢(ne)？除(chu)了(le)與(yu)砼(tong)的(de)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)和(he)砂(sha)率(lv)提(ti)高(gao)有(you)關(guan)外(wai)，人(ren)們(men)忽(hu)視(shi)了(le)減(jian)水(shui)劑(ji)引(yin)起(qi)的(de)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。例(li)如(ru)過(guo)去(qu)幹(gan)硬(ying)性(xing)及(ji)預(yu)製(zhi)砼(tong)的(de)收(shou)縮(suo)變(bian)形(xing)約(yue)為(wei)4～6×10-4

，而現在泵送砼收縮變形約為6～8×10－4，使得砼裂縫控製的技術難度大大增加。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100～150mm
，但是它與基準砼的收縮值相比
，卻增加120～130％。（見圖1）。
所以，在《砼減水劑》規範GB138076-97中規定摻減水劑的砼與基準砼的收縮比≤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。這說明商品砼澆築的結構開裂機率大與減水劑帶來負麵影響有關。其機理尚不清楚。
6．砼後期膨脹出現裂縫


你主要是：
（1）水泥中遊離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
，與集料中活性矽等發生堿-集料反應所致；
（4）有害離子Cl-、 、Mg++等侵入砼內部，導致鋼筋鏽蝕或形成二次鈣礬石膨脹破壞所致。
7．徐變
你(ni)好(hao)結(jie)構(gou)物(wu)在(zai)任(ren)意(yi)內(nei)應(ying)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)
，除(chu)瞬(shun)間(jian)彈(dan)性(xing)變(bian)形(xing)外(wai)，其(qi)變(bian)形(xing)值(zhi)隨(sui)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)長(chang)而(er)增(zeng)加(jia)的(de)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為(wei)徐(xu)變(bian)變(bian)形(xing)。砼(tong)拉(la)徐(xu)變(bian)時(shi)對(dui)抗(kang)裂(lie)有(you)利(li)，一(yi)般(ban)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)鋼(gang)筋(jin)砼(tong)極(ji)限(xian)拉(la)伸(shen)值(zhi)50％左右。而砼壓徐變很小，一般把收縮變形與徐變變形的計算一並加以考慮。
8．砼收縮計算公式
你 砼收縮經驗公式很多，但是
，實際工程所處條件變化較多。一般采用如下任意時間砼收縮計算公式
εy(t)=3.24×10-4(1-e-0.01t) M1.M2……Mn
你 式中M1.M2……Mn－為水泥品種、骨料
，水灰比、溫度、養護和不同配筋率等修正係數。
你 其中不同配筋率的修正係數見表1。也即限製收縮與自由收縮之比，隨配筋率提高而減小。
表1
配筋率(%) 0.00 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 
修正係數M 1.00 0.68 0.61 0.55 0.50 0.43 0.40 

（二）設計問題
你好鋼筋砼結構是由砼和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力，結構設計師根據地基情況
，靜、動荷載、環境因素、結構耐久性等控製荷載裂縫。這裏不作討論。從國內外有關規範可知，對結構變形作用引起的裂縫問題，客觀上存在兩類學派［1］：
你好第一類，設計規範規定很靈活
，沒有驗算裂縫的明確規定，設計方法留給設計人員自由處理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的實際處理手法。
你ni好hao第di二er類lei，設she計ji規gui範fan有you明ming確que規gui定ding，對dui於yu荷he載zai裂lie縫feng有you計ji算suan公gong式shi並bing有you嚴yan格ge的de允yun許xu寬kuan度du限xian製zhi。對dui於yu變bian形xing裂lie縫feng沒mei有you計ji算suan規gui定ding，隻zhi按an規gui範fan留liu伸shen縮suo縫feng，即ji留liu縫feng就jiu不bu裂lie的de設she計ji原yuan則ze。
你ni好hao大da量liang工gong程cheng實shi踐jian證zheng明ming，留liu縫feng與yu否fou，並bing不bu是shi決jue定ding結jie構gou變bian形xing開kai裂lie與yu否fou的de唯wei一yi條tiao件jian，留liu縫feng不bu一yi定ding不bu裂lie，不bu留liu縫feng不bu一yi定ding裂lie，是shi否fou開kai裂lie與yu許xu多duo因yin素su有you關guan。我wo們men認ren為wei，控kong製zhi裂lie縫feng應ying該gai防fang患huan於yu未wei然ran，首shou先xian盡jin量liang預yu防fang有you害hai裂lie縫feng，重zhong點dian在zai防fang。我wo國guo結jie構gou工gong程cheng向xiang長chang大da化hua
、複雜化發展，砼設計強度等級向C40～C60發展
，設計師多注重結構安全，而對變形裂縫控製考慮不周，這也是結構裂縫發生增多的原因之一。

（三）施工管理問題
你ni好hao砼tong配pei合he比bi設she計ji是shi否fou科ke學xue合he理li，水shui泥ni與yu外wai加jia劑ji是shi否fou相xiang適shi應ying，砂sha石shi級ji配pei及ji其qi含han泥ni量liang是shi否fou符fu合he規gui範fan要yao求qiu，砼tong坍tan落luo度du控kong製zhi是shi否fou合he理li
，這zhe些xie都dou影ying響xiang到dao砼tong的de質zhi量liang及ji其qi收shou縮suo變bian形xing。
你好砼澆築震搗不均勻密實
，施工縫和細部處理馬虎
，會帶來結構開裂的後患；過震則使浮漿過厚，抹壓又不及時，則砼表麵出現塑性裂縫，十分難看。
你好邊牆拆摸板過早（1～3d），砼水化熱正處於高峰，內外溫差最大；砼易“感冒”開裂。
nihaotongyanghushifenzhongyao，danxuduoshigongdanweihushizheyihuanjie

，youqishiqiangtihezhuliangdebaowenbaoshiyanghubudaowei，rongyichanshengshousuoliefeng。mouxielutiangouzhuwujinguandangdishiduhenda

，danyouyuchuifengyingxiang，jiasuletongshuifenzhengfasudu

，yijizengjiagansuosudu，rongyiyinqizaoqibiaomianliefeng，fengsuduishuifenzhengfasududeyingxiangjianbiao2。這也許是夏季比秋冬季，南方比北方出現結構裂縫較多的原因。
表2
風速 (m/s) 水分蒸發速度 [kg/[m2.h)] 風速 (m/s) 水分蒸發速度 [kg/(m2.h)] 
0 8 16 0.074 0.186 0.304 24 32 40 0.417 0.539 0.662 

你好從已建工程調查中發現
，底板養護較好

，出現裂縫概率較低

，而底板上外牆裂縫概率很高約占80％，這與保溫保濕養護不足有很大關係。
你好除上述技術因素外，施工管理不嚴，趕進度，偷工減料，工人素質差，施工馬虎等也是造成結構裂縫的人為因素。
（四）對維護缺乏認識
你好我們發現不少結構是在澆築完3～6月
，甚至在1～2年內出現裂縫。除荷載問題外，主要是環境溫度和風速引起的收縮變形所致。有些地下室不及時複土
；上部結構不及時做好封閉；出入口長期敞開
，屋麵防水層破壞不及時修補等。這些與施工和業主對結構維護缺乏認識有關。鋼筋砼結構與其他物件一樣都存在“熱脹冷縮”的特征，尤其超長結構更為明顯

，所以，應重視已澆結構的保溫保濕維護工作。

三、有害裂縫與無害裂縫
你好裂縫按其形狀分為表麵的
、貫穿的
、縱向的和橫向的等等。裂縫形狀與結構受力狀態有直接關係。裂縫分為愈合
、閉合


、運動 、穩定的及不穩定的等。例如寬度0.1～0.2mm裂縫，開始有些滲漏，水通過裂縫同水泥結合，形成氫氧化鈣和C-S-H凝(ning)膠(jiao)，經(jing)一(yi)般(ban)時(shi)間(jian)裂(lie)縫(feng)自(zi)愈(yu)不(bu)滲(shen)了(le)。有(you)的(de)裂(lie)縫(feng)在(zai)壓(ya)應(ying)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)閉(bi)合(he)了(le)。有(you)的(de)裂(lie)縫(feng)在(zai)周(zhou)期(qi)性(xing)溫(wen)差(cha)和(he)周(zhou)期(qi)性(xing)反(fan)複(fu)荷(he)載(zai)作(zuo)用(yong)下(xia)產(chan)生(sheng)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)擴(kuo)展(zhan)和(he)閉(bi)合(he)，稱(cheng)為(wei)裂(lie)縫(feng)的(de)運(yun)動(dong)

，但(dan)這(zhe)是(shi)穩(wen)定(ding)的(de)運(yun)動(dong)。有(you)些(xie)裂(lie)縫(feng)產(chan)生(sheng)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)擴(kuo)展(zhan)，視(shi)其(qi)擴(kuo)展(zhan)部(bu)位(wei)，應(ying)考(kao)慮(lv)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi)。
根據國內外設計規範及有關試驗資料
，砼最大裂縫寬度的控製標準大致如下：


無侵蝕介質無防滲要求，0.3～0.4mm。
輕微侵蝕
，無防滲要求

，0.2～0.3mm。
嚴重侵蝕，有防滲要求
，0.1～0.2mm。
判斷裂縫有害還是無害，首先視它是否有害結構安全和耐久性，其次是否影響使用功能（如防水，防潮）。例如地下和水工工程，小於0.1～0.2mm裂縫視為無害裂縫，作簡單表麵封閉即可，再作柔性防水層就更保險了。樓麵裂縫0.3～0.4mm，對結構是安全，視為無害裂縫，可不作處理。對於受力的梁、柱，涉及結構安全，裂縫要妥當處理。
你好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，根據工程調查，由裂縫引起的各種不利後果中，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
，從理論上講防水結構物是不允許裂縫的
，但實際情況不是這樣，工程實踐表明，裂縫寬0.2mm，開始漏水量5L/h，一年後隻有10mL/h，這說明裂縫逐漸自愈。當然
，對有滲水裂縫要及時處理，這並不是難題。
工(gong)程(cheng)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming)，結(jie)構(gou)裂(lie)縫(feng)的(de)發(fa)生(sheng)的(de)原(yuan)因(yin)很(hen)複(fu)雜(za)
，也(ye)是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)。如(ru)對(dui)建(jian)築(zhu)物(wu)抗(kang)裂(lie)要(yao)求(qiu)過(guo)嚴(yan)，必(bi)將(jiang)付(fu)出(chu)巨(ju)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)代(dai)價(jia)。科(ke)學(xue)的(de)要(yao)求(qiu)應(ying)是(shi)將(jiang)其(qi)有(you)害(hai)程(cheng)度(du)控(kong)製(zhi)在(zai)允(yun)許(xu)範(fan)圍(wei)內(nei)。這(zhe)些(xie)關(guan)於(yu)裂(lie)縫(feng)的(de)預(yu)測(ce)、預防和處理工作，統稱之為“建築物的裂縫控製”。我國科技界和工程界正在不斷探索
，有許多成功經驗值得借鑒。

四
、建築結構的變形裂縫控製
你好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）的控製由結構設計師去解決

，這裏不作研討。我們重點探索包括溫度（砼水化熱
、氣溫）

、濕度（自生收縮、失水幹縮
、塑性收縮等）引起的變形裂縫如何控製的問題，供各位專家參考。
（一）補償收縮砼的開發應用
congshangshufenxikezhi，tongliefengchanshengzhuyaoshiyouyutonggansuo，lengsuohexubianyinqide

，zheyutongdewulihuaxuexingzhiyouguan，suoyi，womentongguoshuinihuaxuedeyanjiu，gaishantongdeyingbianyinglizhuangtaihekongjiegoufenbuzhuangtaishiyoukenengshitongdeliefengkongzhizaiwuhailiefengdeyunxufanweinei。
nihaozhongsuozhouzhi，tongziyoushousuoshibuhuichanshengliefengde，dangtongshoudaogangjinhelinweiyueshushi，zhezhongxianzhishousuocaikenengchanshengliefeng。yinci
，womenbujinyaoyanjiutongdebianxing（膨脹與收縮），還要研究對變形的限製、變bian形xing與yu限xian製zhi這zhe一yi對dui主zhu要yao矛mao盾dun貫guan穿chuan著zhe收shou縮suo變bian形xing的de全quan部bu過guo程cheng。以yi自zi由you膨peng脹zhang補bu償chang自zi由you收shou縮suo的de概gai念nian是shi錯cuo誤wu的de
，正zheng確que的de理li論lun應ying是shi以yi砼tong的de限xian製zhi膨peng脹zhang補bu償chang限xian製zhi收shou縮suo。
你好補償收縮砼是一種適度膨脹的砼,其原理是：當砼膨脹時,砼中的鋼筋對它的膨脹產生限製作用，鋼筋本身也因與砼一起膨脹而產生拉應力σs
，同時砼中就產生相應的壓應力（σc），
在鋼筋中：Fs=As.Esε2
，
在砼中：Fc=Ac.σc 
∵Fs=Fc
∴As.E3.εz=Ac.σc
設：μ＝As/Ac
則：σc =μ.Es.ε2
式中 ：σc―膨脹砼產生的予應力（MPa）
μ―砼的配筋率（％） 
Es-鋼筋的彈性模量(MPa) 


ε2―砼限製膨脹率（％） 圖2 膨脹砼自應力產生示意圖

需要說明的是，按GBJ119規定
，砼限製膨脹率ε2是指在配筋率0.78%時，膨脹砼水中養護14天齡期的膨脹率或鋼筋延伸率。
按GBJ119補償收縮砼的技術要求，砼在濕養期間，在配筋率μ＝0.8％試驗條件下，它產生的限製膨脹率（ε2）應大於0.015％，一般為0.02-0.03％，在砼中建立的予壓應力（σc）為0.2～0.7MPa
，zheyiyuyayinglinenggoudixiaodaozhitongkailiedequanbuhuodabufenyingli。yucitongshi，tuichiletongshousuodechanshengguocheng，kanglaqiangduzaicijiannenghuodejiaodafududezengchang，dangtongshousuokaishishi，qikanglaliyijingzengchangdaozuyidikangshousuoyingli，congerfangzhihejianshaoshousuoliefengdechuxian。zhejiushibuchangshousuotongdekanglieyuanli。erputongtongbujuyoupengzhangzuoyong

，dangqishousuochaoguojixianlashenbianxingzhiεp時
，變會開裂（見圖3）。

圖3 補償收縮砼的脹縮變形曲線

補償收縮材料有兩種：膨脹水泥和膨脹劑。膨脹水泥已有60年的研究曆史。這些膨脹水泥主要應用於補償收縮砼工程。由於水泥價格和運輸保管的原因。膨脹水泥的開發應用受到限製。1980年後，在膨脹水泥研究基礎上，我國研製成功明礬石膨脹劑（EA-L）、U型砼膨脹劑（UEA）、複合膨脹劑（CEA）和鋁酸鈣膨脹劑（AEA）、ZY高效膨脹劑等十多個品種。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(%) 標準摻量(%) 單位摻量(kg/m3) 
UEA普通膨脹劑 鈣礬石 0.50-0.70 12 45 
ZY高效膨脹劑 鈣礬石 0.3-0.50 8 30 
AEA膨脹劑 鈣礬石 0.50-0.70 10 38 
CEA膨脹劑 鈣礬石,Ca(OH)2 0.40-0.60 10 38 
上述膨脹劑以8－12％摻入水泥中（等量取代水泥）均可拌製成補償收縮砼。這些膨脹劑與水泥水化形成大量的膨脹結晶水化物-鈣礬石（C3A・3CaSO4・32H2O）。其反應大部分在水化14d完wan成cheng。作zuo者zhe通tong過guo大da量liang研yan究jiu，提ti出chu了le鈣gai礬fan石shi形xing態tai和he形xing成cheng數shu量liang與yu水shui泥ni膨peng脹zhang係xi數shu的de關guan係xi


，並bing首shou次ci提ti出chu凝ning膠jiao狀zhuang鈣gai礬fan石shi的de吸xi水shui膨peng脹zhang與yu結jie晶jing狀zhuang鈣gai礬fan石shi產chan生sheng膨peng脹zhang壓ya力li的de膨peng脹zhang機ji理li［5］
，對膨脹水泥的製造工藝及其物化性能研究具有指導意義。
我國《砼膨脹劑》建材行業標準J476-2001規定膨脹劑等量取代水泥，其水中7d膨脹率≥0.025%,幹空21d收縮率≤0.02%，堿含量≤0.75％。2000年，我院研製成功高性能混凝土膨脹劑ZY，其補償收縮性能比其他膨脹劑更優越。以我院為主的一批專家，經過20多duo年nian的de不bu懈xie研yan究jiu
，已yi掌zhang握wo了le膨peng脹zhang劑ji的de膨peng脹zhang機ji理li和he可ke控kong製zhi膨peng脹zhang製zhi造zao工gong藝yi


，同tong時shi，掌zhang握wo了le補bu償chang收shou縮suo砼tong的de流liu變bian性xing質zhi和he物wu理li力li學xue性xing能neng，為wei大da規gui模mo推tui廣guang應ying用yong這zhe一yi抗kang裂lie防fang滲shen砼tong打da下xia了le堅jian實shi的de基ji礎chu。 
1980年以前

，我國補償收縮砼主要以膨脹水泥作為膠凝材料。1980nianyihou，zeyitongpengzhangjiweizhu
，qiyuanyinshipengzhangjishiyonglinghuofangbian，jiagejiaodi
，ketiaojiepengzhangjidechanlianghuodebutongpengzhangxishudebuchangshousuotong。raner，gongchengjieduizhezhongcailiaoyougerenshiguocheng，juwomentongji
，zai1980－1988年期間，膨脹劑的年銷量約3000－5000T。1988年，以作者為首研製成功UEA膨脹劑，狠抓了UEA生產與應用技術的研究，帶動了我國膨脹劑的開發應用，1989年銷量突破萬噸大關。1992年為5.5萬噸，1994年為18萬噸，1995年為25萬噸
，1999年達30萬噸，2001年達35―40萬噸。20年來累計銷量達300萬噸，折合成補償收縮砼達6500萬m3
，其中ＵＥＡ膨脹劑占全國總銷量的80％。成功地應用於上千個大、中型抗裂防滲工程
，可以說，我國膨脹劑年銷量居世界第一，比首先開發膨脹劑的日本多10倍。
jinnianlai，woguobuchangshousuotongdeyingyongzhisuoyixunsufazhan，qizhuyaoyuanyinshiwoyuanyugedasheji，keyanheshigongdanweidegongchengjishurenyuanjinxinghezuo
，dazhuayingyongjishu，ganyuzaigongchengzhongshijian，jinerzongjietuiguang。xianjianjiezhexieyingyongjishuchengguo。
1. 結構自防水技術
《地下工程防水技術規範》GB50108-2001已yi實shi施shi，提ti出chu剛gang柔rou結jie合he

，防fang排pai結jie合he，因yin此ci製zhi宜yi
，綜zong合he治zhi理li的de設she計ji和he施shi工gong原yuan則ze
，並bing強qiang調tiao結jie構gou防fang水shui是shi應ying選xuan的de第di一yi道dao防fang線xian，根gen據ju防fang水shui等deng級ji，輔fu以yi外wai包bao柔rou性xing防fang水shui。
鋼筋砼結構既能承重又能防水

，稱之為結構自防水。表4是我國結構自防水技術的發展過程。
表4
年代 自防水技術 技術特征 
1950-1960 集料連續級配防水砼 集料級配獲得最小空隙率 
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 
1980-1999 UEA補償收縮砼 摻入10-12%UEA膨脹劑，抗裂、防滲 
2000- ZY補償收縮砼 摻入6-8%ZY膨脹劑，抗裂
、防滲 
在1980年以前，結構防水原理都是通過某種手段去減小砼的空隙和毛細孔縫
，以提高砼的抗滲性能。然而
，工程實踐表明，這些防水技術往wang往wang得de不bu到dao令ling人ren滿man意yi效xiao果guo。這zhe是shi由you於yu人ren們men忽hu視shi了le水shui泥ni砼tong收shou縮suo的de致zhi命ming弱ruo點dian。盡jin管guan砼tong很hen密mi實shi，但dan砼tong幹gan縮suo和he冷leng縮suo會hui使shi結jie構gou產chan生sheng裂lie縫feng，從cong而er破po壞huai了le結jie構gou的de整zheng體ti防fang水shui功gong能neng

，導dao致zhi防fang水shui失shi敗bai。


我院研製成功的UEA膨脹劑，以10－12％內摻（替代水泥率）水泥中可拌製成補償收縮砼。通過大量試驗表明，它具有良好的抗裂性
，抗滲標號大於S30，對強度無影響
，後期強度增長率高於不摻UEA的砼強度，對鋼筋無鏽蝕
，對水質無影響。它是一種優質的抗裂防滲新材料。為結構自防水砼提供了較理想的特種外加劑［5］。
UEA補償收縮砼首用於亞運工程的奧體中心田徑場和曲棍球場看台、遊泳館、體博館地下室、康樂宮戲水樂園獲得大麵積成功。隨後在天津第一中心醫院，大連港指揮中心，青島王朝大酒店等高層建築的地下室，取消防水卷材，靠砼自防水獲得成功。現在，UEA砼已在數千個高層建築地下室、水廠和電廠的水工結構、地鐵和隧道等防水結構應用。大部分是結構自防水，對於特別重要建築物
，如北京西客站和首都國際機場新航站樓則采取UEAtongyujuancailiangdaofangshuicuoshi。qidaoshuangbaoxianzuoyong。womenrenwei
，buguanhezhongqingkuang，jiegouzifangshuishigenben，fangliebikangshengengzhongyao，yaofangliejiuyaobuchangtongdeshousuo
，yaobuchangtongshousuozuihaodetujingjiushijiarupengzhangji。jingguoshangqiange防水工程實踐和專家考察論證

，1992年建設部施工管理司把《UEA補償收縮砼防水工法》列入國家級工法（YJGF22-92）。這是我國結構自防水技術的重大突破，已在全國推廣。
高性能混凝土膨脹劑（ZY）是中國建築材料科學研究院於新世紀初研製成功的第五代膨脹劑新產品。該產品是用回轉窯生產的特製膨脹熟料、石膏和膨脹穩定劑共同粉磨而成的第五代膨脹劑。而一般膨脹劑是用立窯生產。因此
，ZY的膨脹效能更高
、質量更穩定，是目前國內摻量最低、最先進的硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑。特點如下：
? 堿含量低。ZY堿含量R2O≤0.30%
，? 混凝土不? 會因ZY的摻入而? 產生任何堿―骨料反應。
? 摻量低。在混凝土中摻入6%左右ZY即可達到預期的膨脹效果，? 而? 一般膨脹劑摻量為12%左右。在同? 性能條件下，? ZY的摻量相對於一般膨脹劑可以減少40%左右，? 其可比價格有明顯優勢。
? 施工性能好。ZY對混凝土坍落度沒有影響
，? 凝結正常
，? 可泵性優於其它膨脹劑。
? 增強性能好。ZY對混凝土早期強度有增強作用

，? 後期強度穩定增長。而? 一般膨脹劑會降低混凝土早期強度。
? 大大提高混凝土抗滲性，? 其抗滲標? 號達P20～P30

，? 可提高結構自防水功能。
? 膨脹效能高。可在混凝土中建立0.2～0.7Mpa的自應力值，? 補償混凝土收縮，? 增強鋼筋混凝土結構的抗裂能力。
ZY主要工程應用實例

深圳華為科研中心該工程由沉降縫分為五塊，其中1# 117×114ｍ，2# 117×132ｍ，3# 117×168ｍ
，4# 126×168ｍ，5# 126×276ｍ
，底板厚度200
，500
，800，1000ｍｍ不等,圍牆總長度1500m，厚度350～600ｍｍ不等
，混凝土設計標號為C30/P8。采用摻ZY的補償收縮混凝土進行裂縫控製及結構自防水，以膨脹加強帶取代多條後澆帶。該工程使用摻ZY的補償收縮混凝土15萬方，效果良好。


廣州白雲國際機場西一指廊部分二、三層結構平麵尺寸為340.5×24m，沿長度方向設三條永久伸縮縫將結構分為4段，其長度分別為: 84m、94.5m
、94.5m、63m，均為超長鋼筋混凝土結構，另外
，本工程主梁高度為1000mm,寬度分別為2000mm、2500mm、3000mm不等，屬大體積混凝土
，而混凝土設計標號達C40。航站樓
、指廊、連廊梁板全部采用摻ZY的補償收縮混凝土進行裂縫控製。 
2. UEA無縫設計施工新技術
考慮砼收縮變形，設計規範規定每30-40m設一道後澆縫，60d後再用膨脹砼填縫。這樣施工麻煩，延長工期，且易留下滲水隱患。設計院提出能否把後澆縫取消？我們通過理論計算和工程實踐，提出以UEA膨脹加強帶取代後澆縫（沉降縫除外），實現砼連續澆築超長結構的設計施工新方法，見圖4。


2000 鐵絲網

UEA10-12％ UEA10-12%
（或ZY6-8%） （或ZY6-8%） 


膨脹加強帶，UEA14-15％（或ZY9-10%）
圖4 UEA砼取消後澆縫示意圖
該方法的原理是在結構收縮應力最大的地方給予較大的膨脹應力。具體作法：加強帶一般設在後澆縫處。帶寬2M
，帶的兩側分別架設密孔鐵絲網
，目的是防止不同配比的砼流入加強帶內。施工時，先澆帶外小膨脹砼（摻入10－12％UEA）
，澆到加強帶時
，改用大膨脹砼（摻入14－15％UEA）
，該處砼強度等級比兩側砼高0.5個等級。如此連續澆築下去，實現無縫施工。見圖4。
根據我院的《超長鋼筋砼結構無縫設計與施工方法》（專利號93117132.6），已應用於北京十三陵水庫九龍遊樂宮（Φ49×12m）
、北京當代商城（90m×90m）
，北京西客站（主樓336m×102m），東西樓（187m×103m），廣州天彙大廈（90m×55m），釣魚台國賓館酒店（100m×50m）福州長樂機場航站樓（348×36m）珠海拱北口岸廣場（245×190m
，地下三層）
，武漢國際會展中心（243×153m，地下二層）等100多座超長地下建築，以及超長樓麵,獲得圓滿成功。補償收縮砼這一新的應用技術為世界獨創，該方法已引起我國設計施工界的巨大關注，正在全國推廣。
3. 大體積結構裂縫控製新方法
大體積砼工程因散熱降溫引起的冷縮比幹縮更容易引起開裂
，常規的溫控措施往往既複雜又費錢。吳中偉院士提出［2］：采(cai)用(yong)水(shui)化(hua)熱(re)低(di)，又(you)有(you)一(yi)定(ding)膨(peng)脹(zhang)性(xing)能(neng)的(de)補(bu)償(chang)收(shou)縮(suo)砼(tong)
，同(tong)時(shi)加(jia)以(yi)適(shi)當(dang)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)，就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)做(zuo)到(dao)既(ji)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)，又(you)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)大(da)體(ti)積(ji)砼(tong)的(de)開(kai)裂(lie)問(wen)題(ti)。他(ta)提(ti)出(chu)的(de)砼(tong)冷(leng)縮(suo)和(he)幹(gan)縮(suo)的(de)聯(lian)合(he)補(bu)償(chang)式(shi)見(jian)圖(tu)5。首先根據砼最大溫降值（℃）和砼的線膨脹係數α（通常取1×10－5/℃）計算最大冷縮值ST
，同時考慮幹縮值S2，最後選定適宜的限製膨脹率ε2和濕養膨脹時間t，對兩種收縮進行補償，當（ε2－S2+εr）－ST=0或不超過極限拉伸εp
，就能達到控製裂縫的目的。在這一理論指導下
，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，在降低水泥熱的同時，通過UEA產生的前期膨脹以補償砼的冷縮，後期（14－60d）微膨脹以補償幹縮
，這種“抗”的方法較好地解決了大體積砼的裂縫控製問題。例如北京東方廣場底板（厚1.2-2.2m，局部5.1m，C40，S12），廣州天彙大廈底板（厚1.5-2.0m，C40，S10），青島中銀大廈底板（厚1.3-1.8m，C50，S12），上海世界貿易商城板（183×10l×1m，C40
，S12），秦山核電站二期工程和西部衛星發射井等大體積特種結構
，采用補償收縮砼獲得成功。


1－砼散熱冷縮變形和
氣溫變化引起的冷縮曲線
2－符合冷縮和幹縮補償的最終變形曲線
ST－最大冷縮
D -最終變形

圖5 冷縮和幹縮的聯合補償

tongshousuobianxingshitongdeguyoutexing，shiyanyanjiuhedalianggongchengshijianbiaoming
，congcailiaojiaodulaikan，zhiyoucaiyongpengzhangshuinihuochanpengzhangjidebuchangshousuotong，cainengbijiaoyouxiaodijiejuetongyinghuaguochengzhongdeshousuoliefengnanti。
(二) 結構設計措施
王鐵夢在“工程結構裂縫控製”[1]一yi書shu中zhong，從cong結jie構gou力li學xue方fang麵mian提ti出chu許xu多duo結jie構gou設she計ji措cuo施shi
，這zhe裏li不bu詳xiang述shu。我wo們men根gen據ju大da量liang工gong程cheng實shi踐jian，提ti出chu補bu償chang收shou縮suo砼tong結jie構gou設she計ji措cuo施shi，供gong設she計ji界jie參can考kao。
1.摻膨脹劑的補償收縮混凝土大多應用於控製有害裂縫的鋼筋混凝土結構工程。混凝土的膨脹隻有在限製條件下才能產生予壓應力。所以，構造（溫度）gangjindeshejiduigaihunningtuyouxiaopengzhangnengdeliyonghefensanshousuoyinglijizhongqidaozhongyaozuoyong，jiegoushejizhebixugenjubutongdejiegoubuwei，caiquxiangyingdehelipeijinhefenfeng。yiwangjuedaduoshushejituzhizhixiehunningtuchanrupengzhangji
，qiangdudengji，kangshenbiaohao。duihunningtudexianzhipengzhanglvmeiyoutichujutiyaoqiu，zaochengpengzhangjishaochanhuowuchan，dabudaobuchangshousuoerchuxianyouhailiefeng。genjuGBJ119規範要求
，摻膨脹劑的補償收縮混凝土水中養護14d的限製膨脹率≥0.015%，相當在結構中建立的予壓應力大於0.2MPa。實際上，混凝土的膨脹率最好控製在0.02～0.03%，填充用膨脹混凝土的膨脹率應在0.035～0.045%。施(shi)工(gong)單(dan)位(wei)或(huo)混(hun)凝(ning)土(tu)攪(jiao)拌(ban)站(zhan)應(ying)根(gen)據(ju)設(she)計(ji)的(de)要(yao)求(qiu)
，確(que)定(ding)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)的(de)最(zui)佳(jia)摻(chan)量(liang)
，在(zai)滿(man)足(zu)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)和(he)抗(kang)滲(shen)要(yao)求(qiu)下(xia)，同(tong)時(shi)要(yao)達(da)到(dao)補(bu)償(chang)收(shou)縮(suo)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)限(xian)製(zhi)膨(peng)脹(zhang)率(lv)。隻(zhi)有(you)這(zhe)樣(yang)，才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)控(kong)製(zhi)結(jie)構(gou)有(you)害(hai)裂(lie)縫(feng)的(de)效(xiao)果(guo)。所(suo)以(yi)，當(dang)采(cai)用(yong)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)時(shi)
，請(qing)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)者(zhe)在(zai)設(she)計(ji)圖(tu)紙(zhi)上(shang)注(zhu)明(ming)：“采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土
，強度等級，抗滲標號，水中養護14d的混凝土限製膨脹率≥0.015%（或更高些）”。
2．youyuqiangtishoushigonghehuanjingwenshidudengyinsuyingxiangjiaoda
，rongyichuxianzongxiangshousuoliefeng，hunningtuqiangdudengjiyuegao，kailiejilvyueduo。gongchengshijianbiaoming
，qiangtideshuipinggouzao（溫度）鋼筋的配筋率宜在0.4～0.6%，水平筋的間距應小於150mm，采取細而密的配筋原則。由於牆體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹縮不一致
，宜在牆體中部或端部設一道間距為100mm、高1m的“水平暗梁”，水平構造筋宜放在豎向受力筋的外側，這樣，有利於控製牆體有害裂縫的出現。
3．對於牆體與柱子相連的結構，由於牆與柱的配筋率相差較大
，混凝土脹縮變形與限製條件有關，由於應力集中原因，在離柱子1～2m的牆體上易出現縱向收縮裂縫。工程實踐表明，應在牆柱連接處設水平附加筋，附加筋的長度為1500～2000mm，插入柱子中200～300mm，插入牆體中1200～1600mm，該處配筋率提高10～15％。這樣
，有利於分散牆柱間的應力集中，避免縱向裂縫的出現。
4．結(jie)構(gou)開(kai)口(kou)部(bu)和(he)突(tu)出(chu)部(bu)位(wei)因(yin)收(shou)縮(suo)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)易(yi)於(yu)開(kai)裂(lie)，與(yu)室(shi)外(wai)相(xiang)連(lian)的(de)出(chu)入(ru)口(kou)受(shou)溫(wen)差(cha)影(ying)響(xiang)大(da)也(ye)易(yi)開(kai)裂(lie)
，這(zhe)些(xie)部(bu)位(wei)應(ying)適(shi)當(dang)增(zeng)加(jia)附(fu)加(jia)筋(jin)
，以(yi)增(zeng)強(qiang)其(qi)抗(kang)裂(lie)能(neng)力(li)。
5．對於超長結構樓板，鑒於泵送混凝土的收縮值比現澆混凝土大20～30％
，為減少有害裂縫（規範規定裂縫寬度小於0.3mm）
，可采用補償收縮混凝土澆築，但設計上要求采用細而密的雙向配筋
，構造筋間距小於150mm，配筋率在0.6％左右


，對於現澆混凝土防水屋麵，應配雙層鋼筋網，鋼筋間距小於150mm，配筋率在0.5%左右。樓麵和屋麵受大氣溫差影響較大，其後澆縫最大間距不宜超過50m。
6．由you於yu地di下xia室shi和he水shui工gong構gou築zhu物wu長chang期qi處chu於yu潮chao濕shi狀zhuang態tai，溫wen差cha變bian化hua不bu大da
，最zui宜yi用yong補bu償chang收shou縮suo混hun凝ning土tu作zuo結jie構gou自zi防fang水shui。大da量liang工gong程cheng實shi踐jian表biao明ming，與yu樁zhuang基ji結jie合he的de底di板ban和he大da體ti積ji混hun凝ning土tu底di板ban
，用yong補bu償chang收shou縮suo混hun凝ning土tu可ke不bu作zuo外wai防fang水shui。但dan邊bian牆qiang宜yi作zuo附fu加jia防水層。底板和邊牆後澆縫最大間距可延長至60m，後澆縫回填時間可縮短至28d。當采用我院的無縫設計方法時，以膨脹加強帶替代後澆縫，可連續（或間歇）連續澆築底板或樓板120m不留縫，但邊牆仍需以加強帶間距留後澆縫，28d後以大膨脹砼回填。
7．在設計推薦中，應選用符合《砼膨脹劑》建材行業標準JC476-2001的砼膨脹劑，杜絕使用假冒偽劣的膨脹劑。
（三）施工技術措施
1．應用於結構工程的膨脹劑應符合JC476-2001《混凝土膨脹劑》biaozhundeguiding。bixuzhichu，jinnianwoguopengzhangjidepaihaojiaoduo，biaozhunchanliangyebuyi
，haiyoujiamaoweiliedepengzhangjiyeliurushichang，yonghunanyishibie
，youxiegongchengyonglepengzhangjidabudaoyuqixiaoguo。suoyi
，jiaqiangduipengzhangjizhiliangdejiancefeichangbiyao，weifangfanzaojia，GBJ119-2001規範規定：“用戶須對現場膨脹劑抽檢，品質合格後方可使用，否則退貨”。也即確定用某家的膨脹劑後，用戶應從倉庫中抽取20個不同部位的膨脹劑，混合後送當地檢測單位或本公司試驗室，按廠家規定的標準摻量以JC476方法檢測到現場的膨脹劑品質是否合格，合格者才能用
，不合格者則退貨。
由於膨脹劑的品種和摻量不同，它與水泥、化學外加劑和摻合料存在適應性問題。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標準的要求。
2．摻膨脹劑的混凝土配合比設計參照《普通混凝土配合比設計規程》。鑒於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計相適應。水灰比改為水膠比更合理，其水膠比不宜大於0.5。


3．我國膨脹劑品種有10多個，按JC476標準規定，膨脹劑最大摻量（替代水泥率）不得超過12％。近年我國已研製生產低堿低摻量膨脹劑
，其標準摻量為8％。因此，對於補償收縮混凝土，膨脹劑推薦摻量為8～12％
，單位膨脹劑摻量≥30kg/m3。對於填充用膨脹混凝土
，膨脹劑推薦摻量為10～15％
，單位膨脹劑摻量≥40kg/m3。當摻入粉煤灰等摻合料時，膨脹劑要分別取代水泥和摻合料。
考(kao)慮(lv)到(dao)抗(kang)滲(shen)混(hun)凝(ning)土(tu)在(zai)滿(man)足(zu)強(qiang)度(du)要(yao)求(qiu)下(xia)，還(hai)應(ying)達(da)到(dao)設(she)定(ding)的(de)抗(kang)滲(shen)等(deng)級(ji)，這(zhe)要(yao)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)包(bao)裹(guo)集(ji)料(liao)，所(suo)以(yi)，其(qi)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)應(ying)比(bi)同(tong)等(deng)級(ji)的(de)非(fei)抗(kang)滲(shen)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)高(gao)7％左右，從抗滲耐久性要求，這樣比較科學合理。根據我國《地下工程防水技術規範》，防水混凝土水泥用量不得低於320kg/m3（含膨脹劑），當摻入摻合料時
，水泥用量不應低於280kg/m3。
由於我國水泥
、砂、石摻合料和減水劑品質各異，不管廠家提供的膨脹劑的標準摻量如何，用戶都應按JC476標準檢驗進入工地的膨脹劑品質是否合格，然後設計膨脹混凝土的配合比，按規範要求，砼水中14d的限製膨脹率≥0.015％
，幹空28d限製收縮率≤0.03％。。這就要求各混凝土攪拌站和建築公司試驗室添置測定膨脹劑水泥砂漿和膨脹混凝土的限製膨脹率的儀器設備，以及有專門的檢驗 員，這樣才能檢測入庫膨脹劑品質是否合格
，配製的膨脹混凝土是否達到本規範的膨脹率要求。這是保證摻膨脹劑混凝土質量的關鍵。
4．粉狀膨脹劑應與混凝土其他原材料有序投入攪拌機中，膨脹劑重量應按施工配合比投料，重量誤差小於±2％，不得少摻或多摻。考慮混凝土的勻質性，其拌製時間比普通混凝土延長30s。
5．摻chan膨peng脹zhang劑ji的de混hun凝ning土tu澆jiao築zhu方fang法fa和he技ji術shu要yao求qiu與yu普pu通tong混hun凝ning土tu基ji本ben相xiang同tong，考kao慮lv結jie構gou要yao達da到dao抗kang裂lie防fang滲shen要yao求qiu

，要yao避bi免mian出chu現xian冷leng縫feng。混hun凝ning土tu的de震zhen搗dao必bi須xu密mi實shi，不bu得de漏lou震zhen
、欠qian震zhen和he過guo震zhen。在zai混hun凝ning土tu終zhong凝ning以yi前qian，要yao用yong人ren工gong或huo機ji械xie多duo次ci抹mo壓ya，防fang止zhi表biao麵mian沉chen縮suo裂lie縫feng的de產chan生sheng，以yi免mian影ying響xiang外wai觀guan質zhi量liang。後hou澆jiao縫feng中zhong雜za物wu必bi須xu清qing除chu幹gan淨jing，充chong分fen予yu濕shi，然ran後hou以yi填tian充chong用yong膨peng脹zhang混hun凝ning土tu灌guan縫feng。 
6．摻膨脹劑的混凝土要特別加強養護
，膨脹結晶體鈣礬石（C3A?3CaSO4・32H2O）形成需要水
，補償收縮混凝土澆築後1－7d內是膨脹變形的主要階段
，應特別加強澆水養護
，7－14d仍(reng)需(xu)濕(shi)養(yang)護(hu)，才(cai)能(neng)發(fa)揮(hui)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)膨(peng)脹(zhang)效(xiao)應(ying)。如(ru)不(bu)養(yang)護(hu)或(huo)養(yang)護(hu)馬(ma)虎(hu)
，就(jiu)難(nan)以(yi)發(fa)揮(hui)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)的(de)補(bu)償(chang)收(shou)縮(suo)作(zuo)用(yong)。底(di)板(ban)或(huo)樓(lou)板(ban)較(jiao)易(yi)養(yang)護(hu)
，能(neng)蓄(xu)水(shui)養(yang)護(hu)最(zui)好(hao)，一(yi)般(ban)用(yong)麻(ma)包(bao)袋(dai)或(huo)草(cao)席(xi)複(fu)蓋(gai)


，定(ding)期(qi)澆(jiao)水(shui)養(yang)護(hu)。牆(qiang)體(ti)等(deng)立(li)麵(mian)結(jie)構(gou)，受(shou)外(wai)界(jie)溫(wen)度(du)、濕度和風速影響較大，容易發生縱向裂縫。工程實踐表明，因混凝土澆築完3～4d內水化熱溫升最高，而抗拉強度很低
，如果早拆模板，牆體內外溫差較大而易於開裂。因此，牆體模板拆除時間宜不少於5d。牆體澆築完後，應從頂部設水管噴淋，模板拆除後繼續養護至14d。冬季施工不能澆水養護時
，底板用塑料薄膜和保溫材料進行保溫保濕養護
，而牆體帶模養護不少於7d，並進行保溫養護。
（四）維護措施
砼結構澆築完後
，地下室應盡早作柔性防水層和保護層，然後用三七灰土回填。對於地上結構


，尤其在北方進入冬季前
，應作好外牆維護結構。對於層麵工程
，應及時做好防水層和he保bao溫wen層ceng。出chu入ru口kou和he通tong風feng廊lang道dao在zai台tai風feng或huo氣qi溫wen驟zhou降jiang之zhi前qian要yao臨lin時shi關guan閉bi或huo掛gua簾lian，這zhe些xie都dou是shi防fang止zhi環huan境jing溫wen差cha和he風feng速su對dui結jie構gou產chan生sheng變bian形xing裂lie縫feng的de有you效xiao措cuo施shi。應ying引yin起qi施shi工gong和he業ye主zhu的de重zhong視shi。

五

、建築防水技術的新發展
防水工程是建築中的一個重要組成部分，它又是一個相對獨立的係統。上麵介紹了以控製裂縫為主的結構自防水技術
，下麵則介紹結構外圍的建築防水一些新技術。
防水工程質量的影響程度概括為：設計是前提，材料是基礎，施工是關鍵。作者根據實施的《地下工程防水技術規範》GB50108-2001和《屋麵工程技術規範》（GB50207-94），作簡要介紹。
（一）設計質量保證措施
設計質量對防水工程質量起著決定作用。保證設計質量的要素有以下幾個環節（圖6所示）。
防水工程設計質量保證要素 圖6


戶市 範製 合 精 提 現施 工參
調場 標修 理 心 資供 場工 程與
研及 準訂 選 設 料設 分過 驗防
用 規 材 計 計 析程 收水
圖6所suo示shi幾ji大da要yao素su中zhong
，精jing心xin設she計ji是shi直zhi接jie要yao素su。恰qia恰qia在zai這zhe一yi環huan節jie上shang
，目mu前qian尚shang存cun在zai問wen題ti，調tiao查zha表biao明ming
，由you於yu設she計ji選xuan材cai不bu合he理li，設she計ji內nei容rong不bu具ju體ti造zao成cheng建jian築zhu物wu滲漏的占滲漏工程的26％。提高設計質量有以下技術措施。
1．遵循防水設計原則
地下防水工程：遵循“防排結合，剛柔結合，因地製宜，綜合治理”的原則進行設計。地下工程防水耐久性在50－100年，應以補償收縮砼結構自防水為主
，柔性防水層可采用防水卷材、防水塗料。
屋麵工程：遵循“以防為主
，防排結合，多道設防，整體密封”的設計原則。屋頂結構層宜用補償收縮砼澆築，防水層可用防水卷材或塗料。
廚房、衛生間等屋內防水：應以防為主，防排結合，防水層宜用防水塗料。
2．正確劃分防水等級
，堅持多道設防。
在防水設計之前應根據建築物的功能
、用途、建造標準、重要程度等實際情況，合理確定防水等級，依據等級按規範進行防水設計。
我國已經頒布的《屋麵工程技術規範》（GB5020-94）和即將頒布的《地下工程防水技術規範》
，把建築劃分四個防水等級，對不同等級建築的防水設防都有明確要求，見表5、表6。不同防水等級的適用範圍見表7。地下工程防水設防見表8和表9。
一般情況下，防水設計應按規範設防。地下工程是百年大計，不管何種防水等級，規範規定都以結構自防水砼為第一防線，輔以柔性防水層。duiyudatijitongdiban，huozhuangbanjiegoudediban，keyongchanpengzhangjidebuchangshousuotongjiaozhuercheng，jianyudibanshouwenchayingxiangxiao
，qieyanghutiaojianhao，gaitongdekangliefangshengongnengyoubaozheng，suoyikebuzuowaifangshui，danshi
，dixiashibianqiangshouwenchayingxiangda，yichuxianliefengquexian，yiyong防水塗料作防水附加層。 
屋麵防水等級和設防要求 表5
項目 屋麵防水等級 
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 
建築物類別 特別重要的民用建築和防水有特殊要求的工業建築 重要的工業與民用建築、高層建築 一般的工業與民用建築 非永久性建築 
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、合成高分子防水塗料、細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、合成高分子防水塗料、高聚物改性瀝青防水塗料
、細石防水混凝土、平瓦等材料 應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塗料、合成高分子防水塗料、瀝青基防水塗料
、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塗料、瀝青基防水塗料、波形瓦等 
設防要求 三道或三道以上防水設防，其中應有一道合成高分子防水卷材

，且隻能有一道厚度不小於2mm的合成高分子防水塗膜 二道防水設防，其中宜有一道卷材。也可采用壓型鋼板進行一道設防 一道防水設防，或兩種防水材料複合使用 一道防水設防 

地下工程防水等級 表6
防水等級 標 準 
一級 不允許滲水
，結構表麵無濕漬。 
二級 不允許漏水
，圍護結構和內襯結構表麵可有少量、偶見濕漬。工業與民用建築總濕漬麵積不應大於總防水麵積（包括頂板、牆麵地麵）的1/1000，100m2防水麵積的濕漬不超過1處，單個濕漬的最大麵積不大於0.1m2。 其它工程：總濕漬麵積不應大於總防水麵積的6/1000；任意100m2防水麵積上的濕漬不超過4處，單個濕漬的最大麵積不大於0.2m2。 
三級 有少量漏水點，不得有線流和漏泥沙。 任意100m2防水麵積上的漏水點數不超過8處，單個漏水點的最大漏水量不大於0.25L/m2・d，單個濕漬的最大麵積不大於0.3m2。 
四級 有漏水點
，不得有線流和漏泥沙。 整個工程平均漏水量不大於2L/m2・d；任意100m2防水麵積的平均漏水量不大於4L/m2・d。 


地下工程不同防水等級的適用範圍 表7
防水等級 適 用 範 圍 工 程 舉 例 
一級 人員長期停留的場所；因有少量
、偶見濕漬會使物品變質
、失效的貯物場所及嚴重影響設備正常運轉和危及工程安全運營的部位；極重要的戰備工程。 住宅、文物庫、電站控製室、指揮工程、軍事地下庫等。 


二級 人員經常活動的場所；在有少量、偶見濕漬的情況下不會使物品變質、失效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉和工程安全運營的部位
；重要的戰備工程。 一般生產車間、一般公路隧道拱部、人員掩蔽工程等。 
三級 人員臨時活動的場所；一般戰備工程。 非電氣化鐵路隧道、一般公路隧道側牆等。 
四級 對滲漏水無嚴格要求的工程。 自流汙水排放隧道

、涵洞等。 


明挖法地下工程防水設防 表8
工程部位 主 體 施 工 縫 後 澆 帶 變形縫、誘導縫 
防 水 措 施 防 水 混 凝 土 防 水 砂 漿 防 水 卷 材 防 水 塗 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 塗 防 水 塗 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 塗 防 水 塗 層防 水 等 級一級應選應選二至三種應選應選二至三種應選應選二至三種應選應選二至三處
二級 應選 應選二種 應選 應選一至二種 應選 應選一至二種 應選 應選一至二種 
三級 應選 宜選一種 應選 宜選一至二種 應選 宜選一至二種 應選 宜選一種 
四級 應選 - 應選 宜選一種 應選 宜選一種 應選 宜選一種 

暗挖法地下工程防水設防 表9
工程部位 主 體 內 襯 砌 施 工 縫 內襯砌的變形縫、誘導縫 
防 水 措 施 複 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 塗 防 水 塗 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 一級 應選一種 ― 應選二種 必選 應選二至三種 
二級 應選一種 應選一至二種 必選 應選一至二種 
三級 ― 應選一種 宜選一至二種 應選 宜選一種 
四級 應選一種 宜選一種 應選 宜選一種 
原規範砼抗滲標號選用表是參照水工砼的有關規定製定的，是按最大作用水頭（Ｈ）對建築物最小壁厚（h）之比來確定
，見表10。通過長期工程實踐表明，以H/h比bi值zhi設she計ji抗kang滲shen等deng級ji與yu實shi際ji有you很hen大da差cha距ju
，往wang往wang選xuan用yong的de抗kang滲shen標biao號hao等deng級ji偏pian高gao，這zhe不bu但dan造zao成cheng工gong程cheng成cheng本ben加jia大da
，而er且qie砼tong的de水shui泥ni用yong量liang提ti高gao而er增zeng加jia了le水shui化hua熱re

，對dui抗kang裂lie不bu利li。因yin此ci，新xin標biao準zhun改gai為wei以yi工gong程cheng埋mai置zhi深shen度du作zuo為wei設she計ji選xuan用yong抗kang滲shen等deng級ji，見jian表biao11。
原規範抗滲標號選用表 表10
水力梯度（H/h） 設計抗滲標號 
10－15 Ｓ8 
15－20 Ｓ12 
25035 Ｓ16 
>35 Ｓ20 
修改後規範抗滲等級選用表 表11
工程埋置深度（m） 設計抗滲等級 
<10 S6 
10-20 S8 
20-30 S12 
30-40 S14 
屋麵不宜做剛性防水，成功率低。柔性防水層大多做在保溫層上。近年來，倒置式屋麵是防水層做在保溫層之下
，見圖6
、圖7。這種節能型保溫防水屋麵已列入規範中。
另一種為斜堆屋麵，造型美觀、多樣化。斜坡屋麵結構防水砼為斜麵澆築，其上塗抹聚合物水泥基防水塗料（不宜用防水卷材），然後作掛瓦條，最後掛琉璃瓦或波形瓦。
（二）合理選用防水材料
調查表明

，由於材料質量問題造成滲漏比例占22％，說明把好防水材料質量關是十分重要的，要從設計生產和施工三個環節把關。 
設計者應根據不同結構部位選用不同的防水材料；生產單位要按標準生產防水材料；施工和質檢部門要在現場抽檢，防止使用假冒偽劣產品。
圖7 圖8
近年來，我國研製許多新型建築防水材料，建設部提出21世紀主要發展環保型的無毒無害的防水材料，淘汰如石油瀝青紙胎油氈。限製使用PVC煤焦油柔性油氈
，塑料煤焦油油膏，建築防水粉（如憎水粉、拒水粉），氰凝
，雙組分煤焦油聚胺酯防水塗料等有害人身和汙染環境的落後產品。1998年建設部發出10號公告推薦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；聚合物水泥基複合防水塗料、石油瀝青聚胺脂塗料
、丙烯酸塗料、矽橡膠塗料
、矽酮密封膠
、聚胺酯密封膠、水性丙烯酸密封膠
、遇水膨脹橡膠止水帶等。我國建築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胎瀝青油氈和煤焦油瀝青聚胺脂塗料（851塗料），由於它們使用壽命短和汙染環境，將逐步淘汰。今後主要推廣高分子片材和聚合物水泥基防水塗料（JS塗料），JS防水塗料與聚胺酯塗料相比
，主要優點在於無毒無味和可濕作業，在歐洲、北美、日本已大量使用，這種環保型塗料我國在近五年起步

，方興未艾。 我國建築防水材料使用情況 表12
種類 1994年 1995年 1996年 1999年 
實際 比例 
紙胎油氈 84000萬m2 82 
改性油氈 2500萬m2 7.37 3000萬m2 3500萬m2 4500萬m2 
高分子片材 1600萬m2 4.71 2000萬m2 2000萬m2 3000萬m2 
防水塗料 13萬噸 5.47 15萬噸 16萬噸 18萬噸 


我國南方建築外牆漏水問題相當嚴重，廣東省DDJ15-97《建築防水工程技術規範》中首次規定外牆需要專門設計防水層。防水層宜用摻具有補償收縮的抗裂防水劑水泥砂漿或聚合物水泥砂漿，飾麵膠結層宜用聚合物水泥基防水塗料或聚合物水泥砂漿。一個兩全其美的方法。就是隻要打底層很平整，防水層不用單獨做

，用聚合物水泥基（1：2）防水塗料直接粘貼飾麵層
，把粘結層與防水層合二為一
，粘結效果好
，防水效果也不降。
填滿窗（框）與外牆之間的空腔，目前最有效的方法有兩種：用聚合物水泥基（1：3）密封材料和發泡硬質聚胺酯灌漿嵌縫。
對於外牆飾麵層，國外已逐漸棄用飾麵磚，在平直光滑的砼外牆上，直接做彩色防水塗料，主要用丙烯酸塗料。我國已有該類化學建材，今後要大力發展。
（三）保證防水工程施工質量的技術措施
即使設計合理


，材料也是高質量的，但施工不當也是無濟於事。調查表明，由於施工不當造成滲漏占46％。所以，施工是保證防水工程質量的關鍵。
從圖8可以看出，防水工程質量是涉及諸多方麵。在設計合理和材質保證的前提下
，施工的技術準備和施工過程的正確操作，以及掌握一定技巧是必須的。每種防水材料都應按相應工法進行精心施工，例如，改性瀝青防水卷材熱熔工法
、合成高分子防水卷材冷粘工法

、防水塗料施工工法


、UEA補償收縮砼防水工法（YJGF22-92）等。特別要精心處理好細部節點。這裏不一一介紹。


防水工程施工質量保證體係



施工隊伍 施工機具 原材料控製 施工過程 工程指揮部驗收 總體驗收 


個 個 防 製 施 施 正 按 施 根 嚴 施 標 驗 標 驗
人 人 水 定 工 工 確 設 工 據 格 工 準 收 準 收
培 持 施 施 機 機 使 計 前 標 按 過 及 及
訓 證 工 工 具 具 用 要 製 準 施 程 方 方
上 隊 工 研 製 求 定 檢 工 質 法 法
崗 伍 法 究 作 購 材 驗 規 量
資 材 料 範 管
質 檢 設 理
等 驗 計
級 辦 要 
證 法 求 
書 



（四）重視防水工程的維護
工程驗收後交業主使用

，但有些業主不重視建築防水的維護，例如在屋麵上亂堆雜物，排水不暢，鑿孔做廣告牌，廁浴間亂翻新等。有機防水材料存在老化破裂問題，不能一勞永逸，業主要定期檢查，要進行翻修，以免滲漏。以往大多大揭蓋、清除十分麻煩。現在推出的聚合物水泥基防水塗料可直接在失效的防水層塗膜，粘結牢靠，防水耐用期10－15年
，施工簡便
、滲漏的浴廁間
，地下室也可用這種塗料修補完好。
六、結語
suizhewoguojianzhugongchengguimodekuaisufazhan，gangjintongjiegouliefengchuxianjilvzengduo，yiyinqizhengfuhegongchengjiedeguanzhu。qiyuanyinshiduofangmiande，jiegouliefengkongzhishimenbianyuankexue


，yeshiyigexitonggongcheng，bixucongcailiao
、設計、shigongheweihusigefangmianzonghejiejue。benwenzhezhongcongshuinitongshousuokailiedeyuanyinfenxi

，tichuchanpengzhangjidebuchangshousuotongshijianmianjiegouyouhailiefengyigezhongyaocuoshi
，bingtichuxiangguandeshejiheshigongfangmiandecuoshi，kegonggongchengjiecankao。zhiyuhezailiefengdekongzhi，qingjiegoushejishicongjiegoulixuefangmianduoduokaolv。
地下工程防水應以結構自防水為主
，剛柔結合，防排結合。近年我國建築防水材料發展較快，品種繁多
，落後產品應淘汰，應多采用環保型防水材料

，從耐久性出發，高分子防水卷材和聚合物水泥基複合防水塗料的應用是個方向。合理的設計和精心施工，以及執行防水工程質量保證期製度
，是徹底解決建築物滲漏dezhongyaoshouduan。womenxiangxin，renzhenguanchewoguozhidingdedixiagongchenghewumiangongchengjishuguifan
，jianjuezhixingyouguanfaguizhidu，dalituiguangxincailiaohexinjishu，yidingnengquanmiantigaowoguo建築結構和防水工程質量。
本文不妥之處請專家們批評指正。

參考文獻：
（1）王鐵夢，《工程結構裂縫控製》
，中國建築出版社，1997。
（2）吳中偉，《膨脹混凝土》中國鐵道出版社，1991。
（3）遊寶坤，《建築結構裂滲控製新技術》中國建材出版社

，1998。
防水工程設計與施工，全國防水技術專業委員會六屆學術年會論文集，2000年
，天津。

作者簡介： 
遊寶坤：
中國建築材料科學研究院教授級高級工程師。國務院特津專家
，中土學會砼外加劑專委員會副主任委員，中國建築學會防水技術委員會委員。北京中岩特種工程材料公司總工，UEA、ZY膨脹劑主要發明人，《混凝土膨脹劑》標準JC476-2001
，《混凝土外加劑應用技術規範》GBJ119-2001主要負責人員。

李光明：
中國建築材料科學研究院高級工程師，北京中岩特種工程材料公司副總工，UEA-H、ZY膨脹劑主要發明人
，《混凝土膨脹劑》標準JC476-2001，《混凝土外加劑應用技術規範》GBJ119-2001參加人員。

黃春江：
中國建築材料科學研究院高級工程師，北京中岩特種工程材料公司總經理， ZY膨脹劑主要發明人，《混凝土膨脹劑》標準JC476-2001
，《混凝土外加劑應用技術規範》GBJ119-2001參加人員。