白学蓉 论刚防水屋面.doc

论刚性防水屋面白学蓉湖北工业大学土建学院, 武汉 430068摘要: 屋面防水不仅是建筑物必须具备的功能，而且涉及居民安居乐业和生产安全的敏感问题。由于屋面受温湿变化影响很大，大多采用变形能力较强的柔性卷材或涂层作防水层，但由于施工管理和材料质量与老化问题，屋面渗漏是个大通病。关键词: 屋面防水 刚性防水混凝土 开裂 渗水 防治措施中图法分类号: TU 528 文献标志码: A 文章编号:1On the rigid waterproof roofXuerong BaiSchool of civil engineering and architecture, Hubei university of technology, Wuhan 430068Abstract: Roofing is not just a building must have the capability and sensitive issues involving the residents can live and work and production safety. Because of the large roof under the influence of temperature and humidity changes, mostly using deformation capacity of strong flexible membrane or coating for waterproofing layers, but because of the problem of ageing and the quality of materials and construction management, roof leakage is a common fault.Key words: Roof waterproofing Rigid waterproof concrete Crack Water seepage Prevention and treatment measures1 引言刚性防水屋面是用普通细石混凝土、补偿收缩混凝土、块体刚性材料等作屋面的防水层，具有施工方便、结构简单、材料来源广泛、价格便宜等优点， 目前应用较广。但由于种种原因使部分工程不同程度地存在一些开裂和分裂等质量通病，它不仅直接影响房屋的使用功能，而且直接影响整个建筑物的耐久性和坚固性。本文就刚性防水屋面产生开裂和渗漏等质量通病的原因及防治措施，施工方法等做简单论述。1 导致防水层开裂和渗漏的因素11 温度变化原因导致屋面开裂或渗漏(1) 由于刚性防水层刚度大，适应基层位移变形能力小，从而会导致刚性防水层与结构层之间的接缝开裂和刚性防水层被结构层拉裂。由温度变化引起构件温度位移也会导致防水层开裂和渗漏。主要有两种情况，一是水平方向的屋面构件，受季节或日温度变化影响，由热胀冷缩引起的水平位移，使防水层开裂和渗漏；另一种是垂直方向上的屋面构件，上、下层温度的不同，出现温差，使上、下层构件变形不一致，导致屋面产生垂直方向的挠曲变形位移，使防水层开裂和渗漏。在严寒地区由温度位移引起的防水层开裂和渗漏较为常见。(2)大气温度变化、太阳辐射热的改变引起屋面热胀冷缩，产生温度应力，当温度分割缝未按规定设置或设置不合理时，就不能有效消除温度应力带来的影响， 使刚性防水屋面产生温度裂缝，当受雨、雪作用侵袭时产生渗漏。(3)由细石混凝土构成的屋面防水层，其厚度较大(一般大于40ram)，对这样一定体积的混凝土来说，水泥的水化放热和混凝土内部的蓄热将在较长时间内存在(一般为3O60d)，这样就与周围环境温度出现温差效应，使混凝土产生温差裂缝，引起屋面渗漏。12 其他因素导致防水层开裂和渗漏原因(1)基础不均匀沉降和挠度差引起的接缝变形位移，导致防水层开裂渗漏。(2)受荷载作用使屋面板发生挠曲等变形，造成接缝发生位移导致防水层发生开裂和渗漏。(3)混凝土内部吸附水或游离水分的蒸发，使混凝土引起物理方面的干湿变形位移，导致防水层开裂和渗漏。如混凝土配合设计比例不当，水灰比过大时，多余的水在混凝土硬化过程中，逐渐蒸发形成许多空隙和相互连贯的毛细管网，而成为屋面的渗水通道； 另外过多的水分在砂石骨料表面，形成一层游离的水，相互之间也会形成毛细通道，在干燥作用下，毛细孔中的水逸出产生毛细压力，使混凝土出现“毛细收缩”状态的干缩现象，导致表面开裂。(4)刚性屋面长期暴漏于大气中，在长时间的日晒雨淋作用下，混凝土面面层会发生碳化现象，导致防水层起壳、起砂，引起渗漏。13 施工质量不好导致屋面开裂和渗漏(1)施工时混凝土振捣不密实，收光、压光不好以及早期干燥脱水、后期养护不当， 降低了混凝土结构的密实性和防水抗渗能力，导致屋面渗漏。(2)施工时，气温过低或过高导致混凝土刚性防水屋面渗漏或开裂。当气温过低时，混凝土长度增长缓慢，在负温度时，混凝土受冻，导致其强度降低和内部组织结构破坏或冻裂，失去防水效果，导致渗漏：当温度过高时，在烈日暴晒下施工，会使混凝土的水分蒸发过快，出现干缩裂缝而导致渗漏。(3)防水层未按设计要求找坡或找坡不正确，造成局部积水，在积水部位容易渗漏。(4)混凝土防水屋面刚度大，与基层协调变形能力差，当防水层过薄时，由于基层变动，引起防水层开列，产生裂缝，导致渗漏。(5)变形缝防水构造、伸出屋面管道防水构造、泛水构造，分裂缝防水构造，水落口防水等屋面细部构造处理不符合规范要求，导致屋面渗漏；另外，由于女儿墙、山墙与屋面板的变形不一致，若其交接处细部构造处理不当，也容易在交接部位开裂，形成渗漏。(6)施工中不重视屋面嵌缝这一基本工序，嵌缝前，缝中的浮砂、石屑等夹物未清除干净，致使嵌缝不密实，导致屋面渗漏；另外，嵌缝材料的粘结性、柔韧性和抗老化能力差，不能适应防水层变形而产生裂缝。1.4刚性防水屋面的一般构造形式如图所示。 刚性防水屋面构造2.水泥和骨料1水泥宜采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；当采用矿渣硅酸盐水泥时应采取减少泌水性的措施；水泥的强度等级不低于32.5MPa，不得使用火山灰质硅酸盐水泥。水泥应有出厂合格证，质量标准应符合国家标准的要求。2砂（细骨料）应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ 52-92）的规定，宜采用中砂或粗砂，含泥量不大于2%，否则应冲洗干净。如用特细砂、山砂时，应符合特细砂混凝土配制及应用技术规程（DBS1/5002-92）的规定。3石（粗骨料）应符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ 53-92）的规定，宜采用质地坚硬，最大粒径不超过15mm，级配良好，含泥量不超过1%的碎石或砾石，否则应冲洗干净。4，水水中不得含有影响水泥正常凝结硬化的糖类、油类及有机物等有害物质，硫酸盐及硫化物较多的水不能使用，pH值不得小于4。一般自来水和饮用水均可使用。5混凝土及砂浆混凝土水灰比不应大于0.55；每立方米混凝土水泥最小用量不应小于330kg；含砂率宜为35%40%；灰砂比应为1：21：2.5,混凝土强度等级不应低于C20；并宜掺入外加剂。普通细石混凝土、补偿收缩混凝土的自由膨胀率应为0.05%0.1%。常用防水剂主要品种 名称一般掺量主要性能、用途主要生产厂氯化物金属盐类防水剂2.5%5%（占水泥重，下同）提高密实性、堵塞毛细孔，切断渗水通道，降低泌水率，具有早强增强作用，用于防水混凝土上海建筑涂料厂陕西宝鸡秦晋建材化工厂武汉新型防水材料厂浙江东阳红旗微沫剂厂南京防水材料研制厂金属皂类防水剂水溶性混凝土：0.5%2%砂浆：1.5%5%形成憎水吸附层，生成不溶于水的硬脂酸皂填充孔隙，防水抗渗；可溶性金属皂类有引气和缓凝作用，用于防水、防潮工程上海建筑涂料厂长沙华南建筑材料厂哈尔滨蜚克图化工厂河北南皮莲花池防水粉厂四川蓬溪鸣凤防水粉厂油溶性5%无机铝盐防水剂3%5%产生促进水泥构件密实的复盐，填充混凝土和水泥砂浆在水化过程中形成的孔隙及毛细通道北京建筑工程研究院广西大新建材化工总厂沈阳苏家屯东风防水剂厂石家庄永固特种防水建材厂有机硅防水剂混凝土：0.05%0.2%砂浆：0.02%0.2%形成防水膜包围材料颗粒表面。具有僧水防潮、抗渗、抗风化、耐污染性能，可用于防水砂浆、防水混凝土，以及建筑物外立面的防水处理北京建材制品总厂上海树脂厂沈阳洪盟建筑防水材料公司哈尔滨雪佳防水材料厂杭州有机硅研究所表3 不同细度矿渣浆状掺合料混凝土强度及工作性编号矿渣外加剂掺量（%）坍落度（mm）抗压强度（MPa）细度(m2/kg)掺量(w%)3d7d28d90dB4600190.620038.650.865.072.9B9750520.821535.049.965.473.4图1 不同细度矿渣浆状掺合料混凝土强度3.细石混凝土防水层施工1浇捣混凝土前，应将隔离层表面浮渣、杂物清除干净；检查隔离层质量及平整度、排水坡度和完整性；支好分格缝模板，标出混凝土浇捣厚度，厚度不宜小于40mm。2材料及混凝土质量要严格保证，经常检查是否按配合比准确计量，每工作班进行不少于两次的坍落度检查，并按规定制作检验的试块。加入外加剂时，应准确计量，投料顺序得当，搅拌均匀。3混凝土搅拌应采用机械搅拌，搅拌时间不少于2min。混凝土运输过程中应防止漏浆和离析。4采用掺加抗裂纤维的细石混凝土时，应先加入纤维干拌均匀后再加水，干拌时间不少于2min。5混凝土的浇捣按“先远后近、先高后低”的原则进行。6一个分格缝范围内的混凝土必须一次浇捣完成，不得留施工缝。7混凝土宜采用小型机械振捣，如无振捣器，可先用木棍等插捣，再用小滚（3040kg，长600mm左右）来回滚压，边插捣边滚压，直至密实和表面泛浆，泛浆后用铁抹子压实抹平，并要确保防水层的设计厚度和排水坡度。8铺设、振动、滚压混凝土时必须严格保证钢筋间距及位置的准确。9混凝土收水初凝后，及时取出分格缝隔板，用铁抹子第二次压实抹光，并及时修补分格缝的缺损部分，做到平直整齐；待混凝土终凝前进行第三次压实抹光，要求做到表面平光，不起砂、起皮、无抹板压痕为止，抹压时，不得洒干水泥或干水泥砂浆。10待混凝土终凝后，必须立即进行养护，应优先采用表面喷洒养护剂养护，也可用蓄水养护法或稻草、麦草、锯末、草袋等覆盖后浇水养护，养护时间不少于14d，养护期间保证覆盖材料的湿润，并禁止闲人上屋面踩踏或在上继续施工。4.防治措施基于上述使刚性防水屋面产生开裂和渗漏的原因，可采取以下防治措施。(1)选择刚性防水设计方案时，应根据屋面防水设施要求、地区条件和建筑特点等因素确定构造类型。一般在非松散材料保温层上和屋面温差较大的地区，可选择普通细石混凝土作防水层；在结构变化较大的基层上，应采用补偿收缩混凝土作防水层。(2)刚性防水层与上墙、女儿墙以及突出屋面结构的交接处均应严格按要求预留凹槽(30mm)，并作柔性密封处理。在屋面平面与立面的交接部位流出缝隙凹槽，并仔细处理，防止刚性防水层因温度变形、体积膨胀时将女儿墙推裂而使破坏部分产生裂缝，引起渗漏。(3)普通细石混凝土防水层及补偿收缩混凝土作防水层与基层之间要严格做好隔离层，选好隔离层材料使防水层与结构层完全脱离，最大程度的避免结构层与防水层之间因温差、干湿、荷载、沉降变形而相互牵连，使防水层被结构层变形拉裂。(4)混凝土防水层在施工前应严格按照设计要求进行找坡，对坡度不符合要求的部分要认真进行处理，达到设计要求之后方可进行防水层施工。(5)普通细石混凝土防水层应采用普通硅酸盐水泥，粗骨料的最大粒径不应大于防水层厚度的13，细骨料采用中砂或粗砂，混凝土防水层中宜参加减水剂、防水剂等外加剂，以提高其防水、抗渗性能，外加剂计量要准确、投料顺序要得当，并一定要搅拌均匀：补偿收缩混凝土做防水层时应严格按要求渗入微膨胀剂，并认真计算渗入量，不得偷工减料。(6)混凝土的搅拌时间应不少于2min；在运输过程中若发生漏浆和离析时，必须重新搅拌；每个分割板块内的混凝土必须一次浇筑完成，严禁留施工缝。混凝土防水层的厚度要均匀一致浇筑是应严格按要求振捣密实、抹平，收水时随即二次磨光，使内外强度和干缩不一致，导致面层出现收缩龟裂和蜕皮现象，降低防水效果。(7)为防止混凝土由于早期脱水而引起其内部产生干缩裂缝，在混凝土终凝后应及时进行养护，并保证细石混凝土在达到设计强度前处于充分湿润状态，在养护初期必要时还应在明显位置树立标牌进行警示。(8)要重点做到细部构造防水处理，施工前应认真做好技术交底，施工时要严格按照施工工艺进行操作，对每到工序都进行严格检查，不符合要求绝不准进行下道工序，确保施工质量。防水层施工接触后，若有条件作蓄水实验时，蓄水时间一定要达到要求，若无条件作蓄水试验时，在工程交付使用之前这段时间的雨天后，技术人员要仔细检查屋面的防水效果，发现有渗漏的部位应马上进行处理。(9)混凝土防水层施工应严禁在酷热、严寒、雨、雪、风沙等条件下施工，防止混凝土受冻或干缩产生裂缝，降低防水效果。(10)混凝土防水层分割缝在嵌缝施工前，应仔细清理分割缝内的杂物，选择密封性能好、粘结性、柔韧性和抗老化能力强的嵌缝材料。5.结语由于各地气候条件不同，地方性防水