鋼纖維混凝土剛性防水屋面的設(shè)計(jì)與施工

1、鋼纖維混凝土剛性防水屋面的 設(shè)計(jì)與施工作者:日期:鋼纖維混凝土剛性防水屋面的設(shè)計(jì)與施工1. 剛性屋面開(kāi)裂原因及鋼纖維混凝土限裂機(jī)理剛性防水屋面開(kāi)裂的主要原因在于防水層承重結(jié)構(gòu)的不均勻沉降或因溫、濕度變化引起的混凝土體積變化而產(chǎn)生的混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力。對(duì)普通混凝土剛性防水屋面，因其體表比較小，混凝土收縮應(yīng)變高達(dá)（45） X 10-4，而混凝土防水層 的極限拉應(yīng)變僅為（11.5） X 10-4，當(dāng)混凝土受到約束或其自由變形受到限制 時(shí)，就會(huì)開(kāi)裂。若在混凝土中摻入鋼纖維，其極限拉應(yīng)變可達(dá)2X 10-4，故鋼纖維混凝土具有較好的抗裂、抗沖擊、 耐磨及防水性能。若在其中摻入少量膨脹劑 （膨脹率可達(dá)（24）

2、 X 10-4），因鋼纖維在混凝土中呈三維隨機(jī)分布， 且兩者之間 粘結(jié)較好，混凝土膨脹時(shí)，因受鋼纖維約束而產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力），從而抵消 了混凝土的大部分收縮，可限制裂縫的出現(xiàn)、開(kāi)展。此外，膨脹劑的加入亦可提 高鋼纖維混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。2. 鋼纖維混凝土防水屋面施工要點(diǎn)1. 預(yù)制屋面板安裝時(shí)要排列整齊，采用1:2水泥砂漿坐漿，以免屋面板移位。 板縫應(yīng)清理干凈，并用細(xì)石混凝土灌實(shí)。2. 屋面板（無(wú)保溫層）或保溫層上的找平層應(yīng)抹光，若不作隔離層，應(yīng)將找平 層表面潤(rùn)濕，但不得積水。3. 分縫木條采用梯形截面（上寬30mm下寬20mm）潤(rùn)濕或涂隔離層后置于分 縫處，以便于取出，且可提高與其接觸處

3、混凝土的密實(shí)性。4. 采用自落式攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)先加入粗骨料及鋼纖維干拌0.5min,再加入黃砂、 水泥干拌1min,邊攪拌邊加水、膨脹劑及減水劑，直至攪拌均勻（23min）。采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)時(shí)，先投入砂、石、水泥進(jìn)行干拌，然后在加水濕拌的同時(shí)， 徐徐地撒入鋼纖維。5. 在保證鋼纖維混凝土和易性的情況下，應(yīng)盡量減小水灰比。宜在鋼纖維混 凝土中摻入高效減水劑，以減少水及水泥用量，從而減小防水層的收縮。6. 防水層施工時(shí)采用振動(dòng)、滾壓、抹光等工序，這些工序應(yīng)互相銜接。拌好的鋼纖維混凝土應(yīng)及時(shí)使用，并剔除團(tuán)塊。7. 防水層澆筑24h后蓄水或淋水養(yǎng)護(hù)14d。為使混凝土膨脹一致,減少收縮,應(yīng)保證屋面每處有水

4、。為使屋面施工負(fù)載不致過(guò)大，最大蓄水深度不得超過(guò)100mm采用淋水養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)覆蓋草包、麻袋等蓄水性好的材料。8. 鋼纖維混凝土干燥后（含水率不大于6%）,取出木條，將縫內(nèi)殘余砂漿或雜物鏟除吹凈?；鶎映浞指稍锖?，刷冷底子油，干后再填嵌縫材料。在施工中注意排 出縫中氣體，以防日后屋面受熱時(shí)因氣體膨脹擠破嵌縫材料。常用的嵌縫材料有 聚氯乙烯膠泥和建筑防水瀝青嵌縫油膏。建筑防水瀝青嵌縫油膏施工時(shí)，需先涂一薄層油膏打底，與混凝土粘結(jié)，然后再搓條填滿。聚氯乙烯膠泥施工技術(shù)要求較 高,膠泥熬制時(shí)要嚴(yán)格控制溫度，澆灌溫度要保持在110C以上,才能使膠泥與混 凝土粘牢。3.鋼纖維細(xì)石混凝土防水層設(shè)計(jì)鋼纖維細(xì)石混凝

5、土防水層厚度為 40mm伸縮縫下寬18mm上寬25mm1）主要原料新川牌525號(hào)普通硅酸鹽水泥；杭州富陽(yáng)東岳鋼纖維廠生產(chǎn)的 E-1型（0.35 X 0.6 X 25）鋼纖維,鋼纖維體積含量Vf如圖8-4-1所示;壩河中砂,含泥量不超過(guò) 2.5%;壩河礫石,粒徑為510mm含泥量不超過(guò)0.4%;U型混凝土膨脹劑：8-4-1-2混凝土配合比設(shè)計(jì)鋼纖維細(xì)石混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)為S8,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，配合比設(shè)計(jì)見(jiàn)表8-4-1。鋼纖維細(xì)石混凝土配合比鋼纖維含量Vf(%)砂率(%)水灰比坍落度(cm)單位用量(kg/m3)鋼纖維水泥礫石砂子膨脹劑水0.8 1.2380.45356394383114270

6、1418015cm立方體鋼纖維細(xì)石混凝土抗壓試件共 6個(gè),平均強(qiáng)度34.2MPa;實(shí)測(cè)坍落度13cm;實(shí)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫24 T2)伸縮縫設(shè)置溫度伸縮縫間距設(shè)置如圖8-4-I所示,計(jì)算方法略。5.屋面防水層施工要求鋼纖維細(xì)石混凝土施工應(yīng)滿足鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī) 定。按設(shè)計(jì)的混凝土標(biāo)號(hào)先作配合比，至少在澆筑混凝土前8d進(jìn)行配料、投料和 攪拌試驗(yàn),在此時(shí)調(diào)整配料，可獲得預(yù)期的可加工性、可澆筑性、表面紋理及其它 性能。砂子和石子都要清洗干凈，不能帶雜質(zhì)和泥土，符合設(shè)計(jì)要求。鋼纖維細(xì)石混 凝土采用攪拌機(jī)攪拌。攪拌順序是：先將砂子、礫石、水泥和鋼纖維加入攪拌機(jī) 中干拌至鋼纖維分散均勻，防止

7、結(jié)團(tuán)，再加水?dāng)嚢?min。要嚴(yán)格控制水灰比、鋼 纖維含量及混凝土坍落度。鋼纖維細(xì)石混凝土防水層澆筑完后，用平板振搗器搗實(shí)，然后用滾筒來(lái)回滾 壓,直至表面泛漿,再用4mn厚水泥砂漿壓光。待混凝土收水初凝后，取出伸縮縫中的木條，用鐵抹板第二次壓抹平整，并用水泥砂漿修補(bǔ)伸縮縫邊緣的缺損部分。在混凝土終凝前進(jìn)行第三次收平壓光，要求防水層表面平而光，不起砂,無(wú)抹痕。必須用原漿抹平，不得在表面撤干水泥壓 光,以免起皮?；炷两K凝后用稻草覆蓋,澆水養(yǎng)護(hù)14d。若在冬季施工,應(yīng)遵守混凝土結(jié) 構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范中有關(guān)冬期施工的規(guī)定。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)嚴(yán)禁非施工人員上屋 面踩踏,養(yǎng)護(hù)完后應(yīng)清掃分格縫，填塞瀝青麻絲，最后用

8、防水油膏或聚氯乙烯膠泥 嵌縫。6.構(gòu)造要求屋面構(gòu)造自下而上依次為：鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力屋面板f 20mn厚1: 3水泥砂 漿找平層一冷底子油一道，熱瑪締脂二道一 1: 6水泥爐渣找坡層，最低處20mm 厚，坡度3%振搗密實(shí)，表面抹光一 60mn厚蛭石保溫板表面整平掃凈一 20mm厚 1： 3水泥砂漿找平層一一氈二油，40mm厚鋼纖維細(xì)石混凝土防水層f 4mm厚水 泥砂漿保護(hù)層。屋面防水層與女兒墻及檐口間設(shè)置伸縮縫，構(gòu)造作法見(jiàn)圖 8-4-2a ;其余伸 縮縫的構(gòu)造作法見(jiàn)圖8-4-2b。每塊防水層邊緣隆起20mm高，女兒墻及挑檐板處 隆起50mm高。8-4-4屋面防水效果混凝土是一種脆性材料，極限拉應(yīng)變較小。在各種不利因素影響下， 剛性防 水層容易開(kāi)裂，引起屋面滲漏。在混凝土中摻入一定數(shù)量的鋼纖維后， 由于鋼纖 維在基體中的阻裂效應(yīng)，使其抗裂強(qiáng)度和極限拉應(yīng)變提高了 1.52.0倍，韌性 增大了 40200倍，也改善了混凝土的沖擊強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、 疲勞強(qiáng)度及抗剝落 性。8-4-5鋼纖維混凝土屋面防水層的造價(jià)按1989年陜西省建筑工程綜合預(yù)算定額，剛性防水上人屋面防水層，二氈三油鋼筋混凝土剛性屋面防水層 40mm?作法，每平方米造價(jià)為13.4元。一氈二 油和鋼纖維細(xì)石混凝土剛性屋面防水層 40mn厚，鋼纖維體積含量為1%每噸鋼 纖維3300元，每平方米造價(jià)17.5元。鋼纖維細(xì)石混凝土上人屋面