| 一． 混凝土结构开裂、渗漏水的原因 |
通常混凝土在空气中硬化时，由于干缩、冷缩、化学自收缩等原因，在混凝土内部会产生一定的收缩应力即拉应力，此拉应力可使混凝土产生2.0~3.0×10-4的最大收缩值，而普通混凝土的极限拉伸值一般在1.0~1.5×10-4数量级，所以在没有补偿收缩等其他措施的情况下，混凝土都会出现开裂（可见或不可见裂缝。当混凝土收缩值趋近于下限，混凝土极限拉伸值趋近于上限时，可能出现不可见裂缝；当混凝土收缩值趋近于上限，而混凝土极限拉伸值趋近于下限时，则可能出现可见裂缝），从而造成渗漏甚至结构破坏。
另外，如果混凝土配合比中胶凝材料量偏低，或混凝土在生产及施工过程出现搅拌不均匀、和易性差、振捣不密实、泌水严重等现象，往往会造成混凝土不均匀沉降、密实度差，出现峰窝、孔洞、缝隙等，亦会造成渗漏甚至结构破坏。
其他还有诸如地基不均匀沉降、养护不周、负荷超限等自然的或人为的因素，也会导致混凝土结构开裂渗漏甚至结构破坏。 |
| 二． 防止混凝土结构建筑物渗漏的基本途径 |
1、采用外设柔性防水层方法。在收缩变形较大的部位（如屋面等）较常采用，所用材料多为有机物（如 防水卷材、防水涂料等），部分优材料有较好的防水作用，但对防止混凝土开裂，对结构的破坏无帮助，且有机材料普遍存在老化现象，一般在5-10年后失效，施工也 较为复杂工期长，造价亦较高。
2、采用刚性结构自防水方法分两种方式：
（1）在混凝土中掺入普通防水剂（如氯化铁防水剂、有机硅防水剂、增密防水剂等）配制成防水混凝土：通过 降低混凝土的用水量，密封或减少混 凝土结构中的毛细孔，增加混凝土的密实度，使混凝土结构自身致密，或在混凝土表面或内部形成憎水官能团，降低混凝土的吸水率，从而提高混凝土地抗渗能力，达到防水效果。此种方法具有不易老化、施工方便、对混凝土施工性能基本无影响等优点。但也有几大弊端：如氯离子对混凝土耐久性有危害；只能解决混凝土的抗渗问题，不能解决混凝土最根本的抗裂问题。有些技术人员在考虑混凝土的防水问题时，只关心混凝土的抗渗标号达到多少（如S8、S10等），但在许多工程实例中，往往检测混凝土试件的抗渗标号能达到要求，但在实际工程中混凝土结构开裂严重，不但防水抗渗无从保障，而且影响混凝土结构的安全性能。
（2）在混凝土中掺入混凝土膨胀剂或膨胀型抗裂防水剂（如硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂、多膨胀源膨胀剂、膨胀型抗裂防水剂等），配制成具有补偿收缩功能的微膨胀抗裂防水混凝土：目前在国内应用最广泛的混凝土膨胀剂（以下简称膨胀剂）为硫铝酸钙类膨胀剂（或是硫铝酸钙为主要膨胀源的膨胀剂），它的基本作用原理是膨胀剂内的Al2O3和SO3与水泥水化产物 Ca(OH)2及膨胀剂本身含有的活性氧化钙发生化学反应，生成水化硫铝酸钙即钙矾石晶体，该晶体结构致密，化学稳定性好，呈针状或棒状，广 |
| 泛分布于混凝土结构的毛细孔中，能填充和切断混凝土中的毛细孔，使混凝土结构 更加致密，提高混凝土的抗 渗能力。同时，当钙矾石晶体随着水泥水化过程的进行而不断生成长大时，就会在混凝土内部形成一定的膨胀效应，即在混凝土内部产生一定的膨胀应力即压应力，此压应力能部分或全部补偿混凝土干缩、冷缩产生的拉应力，从而阻止或减小混凝土的收缩。在合理的掺量和配合比下，掺入膨胀剂的混凝土能产生1.5×10-4 以上的膨胀率，此膨胀率与混凝土的总收缩值相叠加后，能使混凝土的收缩值小于1.0~1.5×10-4 的极限拉伸值，从而防止或减少混凝土的开裂，达到抗裂防水目的，同时保护混凝土结构，提高混凝土的耐久性，延长建筑物使用寿命。 |
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| 但普通的硫铝酸钙类膨胀剂会对混凝土的施工使用性能有一定影响，即降低混凝土的流动性，增加同一流动度下的混凝土需水量（需水量增加，强度会有一定下降），加快混凝土的塌落度损失，对于要求泵送施工的预拌商品混凝土有一定影响。本公司产品通过控制钙矾石生成速度，从而减少混凝土塌落度损失；同时，硫铝酸钙类膨胀剂的膨胀源--钙矾石只有在水分充足的环境条件下才能生成，所以在难以充分保证湿养件时，其膨胀效应的发挥是有限的，因而掺硫铝酸钙类膨胀剂的混凝土一定要保证充分的保湿养护。另外，普通的硫铝酸钙类膨胀剂因为采用明矾石作为原材料，致使碱含量较高，存在碱-集料反应导致混凝土耐久性降低的风险。 |
| 三． 补偿收缩混凝土刚性结构自防水与柔性外防水的几点比较 |
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四、补偿收缩混凝土刚性结构自防水工程结构设计
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原则及无缝施工介绍（供设计单位参考）采用补偿收缩混凝土浇筑的结构自防水工程，其结构设计原则应遵循中华人民共和国住房和城乡建设部行业标准《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009的相关规定，结构设计中的要点如下：
1． 补偿收缩混凝土的强度设计
强度设计应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定，用于后浇带和膨胀加强带的补偿收缩混凝土的设计强度应比两侧混凝土提高一个等级，补偿收缩混凝土的膨胀应力在强度设计中不予考虑。
2． 补偿收缩混凝土的限制膨胀率设计设计使用补偿收缩混凝土时，应在设计图纸中明确注明不同结构部位的限制膨胀率指标要求，限制膨胀率的
设计取值应符合下表要求
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1） 约束程度大的桩基础底板等构件
2） 强度等级大于C50的混凝土
3） 结构总长度大于120m的构件
4） 屋面板结构
5） 气候干燥地区、夏季炎热且养护条件差的构件
6） 室内结构越冬外露施工 |
3． 大面积、大体积及超长补偿收缩混凝土结构的后浇带、膨胀加强带的设计（无缝施工介绍）在传统大面积结构工程中，采用普通混凝土浇筑时，要留设后浇带，带后浇带两边混凝土收缩变形基本稳定后再浇筑后浇带部分混凝土，后浇带间距为一般为30～40米，该后浇带规定整体结构浇捣完成至少60天后方可浇捣，严重影响工程进度，而且后浇带新旧混凝土衔接处往往容易出现结合不良等问题，从而造成该部位出现开裂、渗漏等工程隐患。使用补偿收缩混凝土，可应用补偿收缩混凝土无缝设计施工工法，在一定的结构尺寸范围内，实现无缝连续施工，不留后浇带，即在预留后浇带的部位（即应力集中部位）设置膨胀加强带，获得较高的膨胀率及产生较大的膨胀应力，两边部位为普通膨胀混凝土，使混凝土获得不同的膨胀应力，在应力最大处予以较大的补偿，在应力均匀处予以适当补偿，从而有效防止大面积混凝土结构的开裂。其平面结构示意图如下图所示。
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设计要求：
1. 加强带处需设置加强钢筋（增加钢筋约15%，宽约3m），并在两侧设置钢丝网；
2. 加强带宽约2m；
3. 加强带间距30-40m；
4. 加强带砼强度应增加一个等级。 |
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当然，无缝施工不是无限的，对于不同的结构尺寸和结构部位，膨胀加强带可采用连续式、间歇式或后浇式施工。补偿收缩混凝土的浇筑方式和构造形式应参照下表进行。
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4．补偿收缩混凝土钢筋配置设计
补偿收缩混凝土的配筋率应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定，应采用双排双向配筋，钢筋间距宜符合下表的要求。当地下室外墙净高度大于3.6m时，在墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内，水平筋的间距不宜大于100mm。（相当于加密配筋，设置一道暗梁）
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注：在结构截面变化处、出入口位置、构造复杂的突出部位、楼板预留孔洞、标高不同的相邻构件连接处等，宜配置加强筋。
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5．补偿收缩混凝土刚性结构自防水工程的附加防水措施
1）对于正负零以下部位的地下工程，混凝土底板不需要采用其他防水措施，外墙及顶板迎水面可做防水砂浆或柔性防水附加层。
2）对于部分外墙高出正负零以上的半地下室，混凝土底板不需要采用其他防水措施，正负零以上的外墙及顶板宜做柔性防水附加层。
3）对于部分池壁高出正负零以上的水池，混凝土底板不需要采用其他防水措施，正负零以上的池壁宜做防水砂浆附加层。
4）对于正负零以上的大面积结构转换层楼板，屋面楼板，宜做柔性防水附加层。
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五、混凝土膨胀剂、膨胀型抗裂防水（剂的应用现状和存在的问题）
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1．应用现状
混凝土膨胀剂自 20 世纪 90年代初问世以来，已成功应用于大量混凝土结构工程，使用数量过千万吨，为我国工程建设领域作出了积极的贡献，创造了良效果。随着社会经济的发展，地下工程，大面积结构工程大量增加，混凝土膨胀剂、膨胀型抗裂防水剂的应用也越来越广泛，用量也日益增加。
2．存在的问题
1）产品质量参差不齐，伪劣产品充斥市场
因原材料价格不断上涨，市场竞争日益加剧，市场上出现了一些假冒伪劣产品，有些企业试图通过不正当的竞争手段来占领市场，采用一些完全没有膨胀功能的材料来冒充膨胀剂或抗裂防水剂，或部分掺假生产一些低成本伪劣产品来抢占市场，这些产品的使用直接导致了一些工程质量事故的发生，给膨胀剂市场造成了较大的冲击和负面影响。有的厂家因离目标市场较远，为节约运输成本，在目标市场当地建立简易生产车间，采用劣质原材料，无证照、无试验检测条件，生产劣质产品出售。有的厂家为抢占目标市场，在目标市场当地物色山寨工厂，低成本委托加工，对质量要求睁只眼闭只眼，致使劣质产品流入市场。
2）部分结构设计人员对补偿收缩混凝土及膨胀剂、膨胀型抗裂防水剂产品认知不够，设计不规范，主要体现在如下几点：
◎在设计图纸中要求采用补偿收缩（或微膨胀）混凝土，但对各部位的膨胀率没有作具体要求。
◎在设计图纸中提出了不同部位的膨胀率要求，但有的并不合理，有的偏大，有的偏小。
◎配制补偿收缩混凝土的只能通过掺加膨胀剂或膨胀型抗裂防水剂实现，其他类型的防水剂是不具备膨胀功能的，有的设计人员在图纸中要求采用
补偿收缩抗裂防水混凝土，还标明了防水剂的型号，但实际上该种型号的防水剂并不具备膨胀功能。
◎没有对特殊部位的配筋布置提出应有的要求
3）产品用户（投资方、施工方、混凝土公司）对补偿收缩混凝土及膨胀剂产品认知不够，缺乏对补偿收缩混凝土质量及膨胀剂产品质量的监督意识和有效手段，致使假冒伪劣产品的使用有了可趁之机。
3．有宜于解决问题的有效措施
1）打击假冒伪劣产品
发现假冒伪劣产品应及时举报，有关部门应严厉打击制假售假行为，从而减少工程质量事故的发生、使质量符合要求的优质产品更好地应用于建设工程中。
2）采用简易直观的测试方法识别产品的真伪、优劣我公司于2009年参与了混凝土膨胀剂新国家标准（GB23439-2009）的编写，在新标准中 提出
了一种快速直观地检测膨胀剂膨胀性能的简易测试方法（即将掺 10% 膨胀剂的水泥净浆或混凝土装入啤酒瓶或观察7天内啤酒瓶或烧杯是否出现胀裂，如出现胀裂，可基本判定膨胀率符合要求，如没出现胀裂，则可判定膨胀率不符合要求，为假冒伪劣产品）。因为膨胀率的检测只有在标准实验室中才能进行，而且测 试通常会出现不准确，而且也不直观，而该简易测试方法可以使用户很直观地观测到膨胀剂是 否发挥了膨胀效应，从而能有效防止假冒伪劣产品的使用。
2）采用简易直观的测试方法识别产品的真伪、优劣我公司于2009年参与了混凝土膨胀剂新国家标准（GB23439-2009）的编写，在新标准中 提出了一种快速直观地检测膨胀剂膨胀性能的简易测试方法（即将掺 10% 膨胀剂的水泥净浆或混凝土装入啤酒瓶或观察7天内啤酒瓶或烧杯是否
出现胀裂，如出现胀裂，可基本判定膨胀率符合要求，如没出现胀裂，则可判定膨胀率不符合要求，为假冒伪劣产品）。因为膨胀率的检测只有在标准实验室中才能进行，而且测 试通常会出现不准确，而且也不直观，而该经济效益和社会效益。大量地下工程采用混凝土刚性结构自防水方法，使用有补偿收缩功能的抗裂防水混凝土进行浇筑，取得了良好的混凝土结构自防水效果。随着社会经济的发展，地下工程，大面积结构工程大量增加，混凝土膨胀剂、膨胀型抗裂防水剂的应用也越来越广泛，用量也日益增加。
2．存在的问题
1）产品质量参差不齐，伪劣产品充斥市场因原材料价格不断上涨，市场竞争日益加剧，市场上出现了一些假冒伪劣产品，有些企业试图通过正当的竞争手段来占领市场，采用一些完全没有膨胀功能的材料来冒充膨胀剂或抗裂防水剂，或部分掺假生产一些低成本伪劣产品来抢占市场，这些产品的使直接导致了一些工程质量事故的发生，给膨胀剂市场造成了较大的冲击和负面影响。有的厂家因离目标市场较远，为节约运输成本，在目标市场当地建立简易生产车间，采用劣质原材料，无证照、无试验检测条件，生产劣质产品出售。有的厂家为抢占目标市场，在目标市场当地物色山寨工厂，低成本委托加工，对质量要求睁只眼闭只眼，致使劣质产品流入市场。
2）部分结构设计人员对补偿收缩混凝土及膨胀剂、膨胀型抗裂防水剂产品认知不够，设计不规范，主要体现在如下几点：
◎在设计图纸中要求采用补偿收缩（或微膨胀）混凝土，但对各部位的膨胀率没有作具体要求。
◎在设计图纸中提出了不同部位的膨胀率要求，但有的并不合理，有的偏大，有的偏小。
◎配制补偿收缩混凝土的只能通过掺加膨胀剂或膨胀型抗裂防水剂实现，其他类型的防水剂是不具备膨胀功能的，有的设计人员在图纸中要求采用补偿收缩抗裂防水混凝土，还标明了防水剂的型号，但实际上该种型号的防水剂并不具备膨胀功能。
◎没有对特殊部位的配筋布置提出应有的要求
3）产品用户（投资方、施工方、混凝土公司）对补偿收缩混凝土及膨胀剂产品认知不够，缺乏对偿收缩混凝土质量及膨胀剂产品质量的监督意识和有效手段，致使假冒伪劣产品的使用有了可趁之机。
3．有宜于解决问题的有效措施
1）打击假冒伪劣产品
发现假冒伪劣产品应及时举报，有关部门应严厉打击制假售假行为，从而减少工程质量事故的发生、使质量符合要求的优质产品更好地应用于建设工程中。
2）采用简易直观的测试方法识别产品的真伪、优劣我公司于2009年参与了混凝土膨胀剂新国家标准（GB23439-2009）的编写，在新标准中 提出了一种快速直观地检测膨胀剂膨胀性能的简易测试方法（即将掺 10% 膨胀剂的水泥净浆或混凝土装入啤酒瓶或观察7天内啤酒瓶或烧杯是否
出现胀裂，如出现胀裂，可基本判定膨胀率符合要求，如没出现胀裂，则可判定膨胀率不符合要求，为假冒伪劣产品）。因为膨胀率的检测只有在标准实验室中才能进行，而且测 试通常会出现不准确，而且也不直观，而该简易测试方法可以使用户很直观地观测到膨胀剂是 否发挥了膨胀效应，从而能有效防止假冒伪劣产品的使用。
3）结构设计人员、产品用户应更加了解膨胀剂或膨胀型抗裂防水剂的产品性能、产品标准、设计及施工规范。结构设计人员、产品用户手头上应有产品国家标准《混凝土膨胀剂》GB-23439-2009 和中国住房和城乡 建设部行业标准《补偿收缩混凝土应用技术规程》 JGJ/T178-2009，能参照产品标准来选择质量符合要求的优质产品，科学合理地进行结构设计和使用产品。
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