8第八章 防水工程

第八章防水工程教学要求,1.了解防水卷材的种类；2.熟悉卷材防水屋面的构造和施工工艺要点；3.熟悉涂膜防水屋面构造和施工工艺要点；4.了解刚性防水屋面构造；5.熟悉地下工程的防水方案以及混凝土结构自防水、卷材防水和涂膜防水施工要点；6.了解厨厕防水施工要点。,防水工程根据防水的部位可分为地下防水、屋面防水、浴厕间楼地面防水、桥梁隧道防水及水池、水塔构筑物防水等。按防水的材料、构造做法又可分为混凝土结构自防水、刚性防水层防水以及卷材、涂料等柔性防水。防水工程是房屋建筑的一项十分重要的部分，其质量的优劣，直接关系到建筑物的使用寿命，而且直接影响到生产活动和人民生活。而影响防水质量的因素，涉及到材料、设计、施工和使用保养等多个方面。因此，应在防水工程施工中严格把好质量关，以保证结构的耐久性和正常使用。,第一节屋面防水工程,屋面防水工程主要是防止雨、雪对屋面的间歇性浸透作用，保证建筑物的使用寿命和各项功能正常发挥。防水屋面按材料不同可以分为：卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性混凝土防水屋面、瓦屋面、金属板材屋面等。对于一些重要的建筑物，还常采用由不用防水材料组成的复合防水屋面。,一、卷材防水屋面,卷材防水屋面通常是采用胶结材料将防水卷材粘成一整片能防水的屋面覆盖层，其构造如下图所示。卷材防水屋面属柔性防水屋面，具有重量轻、防水性能好的优点，由于卷材防水层具有良好的柔韧性，能适应一定程度的结构振动和胀缩变形。其缺点是造价高、施工工作量大、维修较困难以及耐久性不强等。,保温卷材屋面,不保温卷材屋面,（一）防水材料,防水卷材包括有沥青类、橡胶类、树脂类以及橡塑共混体类卷材。各种卷材性质各异，因此其基层处理材料以及胶粘材料也有差异。,1、沥青类卷材沥青类卷材包括石油沥青卷材和高聚物改性沥青卷材两类。前者由于耐低温性能差、强度低、延伸率低，目前已很少使用，一般只用于临时建筑防水中。高聚物改性沥青卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，加上粉粒状或薄膜材料做覆盖物而制成的可卷曲片状材料。它具有耐高低温、抗拉强度高、延伸率高的优点，常用的种类有SBS改性沥青柔性卷材、APP改性沥青卷材、化纤胎改性沥青卷材等。2、橡胶类卷材这类卷材是以橡胶为主要成分，掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、软化剂和补强剂等，经过加工而成的防水材料。它具有优良的耐气候性、耐老化性，抗拉强度高、延伸率大的优点，自重轻，使用温度范围大。,3、树脂类卷材它是以树脂为主要成分，以红泥或经过特殊处理的粘土类矿物粉料为填充剂，掺入各种外加剂经过加工而成。这类卷材具有抗渗性能好、抗裂能力强度高、低温柔性较好的优点。常用的有聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材等。4、橡塑共混体卷材它主要是氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材。系以氯化聚乙烯和橡胶共混为主体，加入适量软化剂、防老剂、硫化剂和填充剂，经过加工成型的防水材料。在以上的四类卷材中，橡胶类、树脂类、橡塑共混类卷材统称为合成高分子卷材。合成高分子卷材的基层处理剂与胶粘剂随卷材的种类不同而各异。,（二）卷材防水屋面施工,卷材防水层施工工艺一般为：基层处理涂布基层处理剂特殊部位增强处理卷材铺贴保护层施工。1、基层处理、涂布基层处理剂基层处理的好坏，对保证屋面防水施工质量起很大的作用。因此，要求基层有足够的强度和刚度，承受荷载时不致产生显著的变形，还要有足够的排水坡度，使雨水迅速排走。一般采用水泥砂浆、沥青砂浆或细石混凝土找平层作为基层。2、特殊部位增强处理、卷材铺贴铺设卷材前，应先在屋面的特殊部位做附加增强层，主要包括：檐口、檐沟、水落口、泛水、变形缝、伸出屋面管道、屋面出入口以及屋面的阴阳角处等。特殊部位处理完后，再弹线确定卷材的位置，进行大面积卷材铺贴。,（1）卷材铺贴方向屋面坡度15%，卷材垂直屋脊铺贴。（2）施工顺序（3）搭接要求（4）卷材的粘贴工艺沥青防水卷材采用浇油法（沥青胶）、刷油法；高聚物改性沥青防水卷材采用冷粘法、热熔法或自粘贴法；合成高分子防水卷材采用冷粘法或自粘贴法。,3、保护层施工为了减少雨水、冰雹冲刷或其他外力造成卷材机械性损伤，并且折射阳光、降低温度，减缓卷材老化，从而增加防水层的寿命，应在卷材防水层上做保护层。保护层一般可以有以下几种作法：浅色涂料保护层、绿豆砂保护层、预制板块保护层、水泥砂浆保护层和细石混凝土保护层，各种保护层根据使用的环境及卷材种类来确定。施工时，采用水泥砂浆、细石混凝土以及块材等刚性材料保护层时，保护层与女儿墙之间需预留30mm宽的空隙。为了防止开裂，应在保护层上留设分格缝，对于水泥砂浆保护层和细石混凝土保护层，分格面积不宜大于36m2；对于块材保护层，分格面积不大于100m2。且所留缝隙应用防水密封膏嵌填密实。,二、涂膜防水屋面,涂膜防水屋面是在屋面基层上均匀涂布防水涂料，固化后形成一层具有防水效能的坚韧涂膜，从而达到防水目的的屋面形式。它的构造如图8-5所示(a)(b)图8-5涂膜防水屋面构造图(a)正置式涂膜防水屋面；(b)倒置式涂膜防水屋面,（一）防水材料,1、防水涂料防水涂料是指以液体高分子合成材料为主体，涂刷在结构物的表面能形成具有一定弹性的防水膜的物料。它按成膜物质的主要成分可分为以下几大类：沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料等。2、胎体增强材料胎体增强材料在防水涂膜中主要起增加涂膜抗拉强度的作用，增加涂膜的抗裂性能。常用的胎体增强材料有聚酯无纺布、化纤无纺布和玻纤无纺布等。3、密封材料密封材料是指对建筑物或构筑物的接缝、裂缝进行填充，起到水密、气密性作用的材料。常用的密封材料有改性沥青密封材料和合成高分子密封材料两大类。前者主要有改性沥青基嵌缝油膏等；后者主要有聚氯乙烯胶泥、聚氨酯弹性密封膏等。,（二）涂膜防水屋面施工,涂膜防水屋面施工工艺一般为：基层处理涂布基层处理剂(底料)特殊部位增强处理涂布防水涂料以及铺贴胎体增强材料保护层施工。1、基层处理、涂布基层处理剂涂膜防水屋面基层处理方法同屋面卷材防水，但是对于涂膜防水层，它是紧密地依附于基层（找平层）上，依靠形成的整体防水膜而起到防水作用的，因此与卷材防水屋面相比，找平层的平整度对涂膜防水层的质量影响更大。若平整度较差，将会影响涂膜防水层的厚度，从而造成防水可靠性和耐久性降低，所以涂膜防水屋面对平整度的要求更严格。基层处理剂涂刷时应用刷子用力薄涂，使涂料尽量刷进基层表面的毛细孔中，并将基层可能留下来的少量灰尘等无机杂质，象填充料一样混入基层处理剂中，以免影响涂层与基层的粘结。,2、特殊部位增强处理、涂布防水涂料涂膜防水层施工前，应先对水落口、天沟、檐沟、泛水、伸出屋面管道根部等节点部位进行增强处理，增强处理一般采用不少于“一布二涂”的附加层，先涂一层基层处理剂，然后铺一层无纺布或玻璃纤维布，再涂一层基层处理剂，附加层宽度不小于200300mm。特殊部位处理完毕后，再开始大面积防水涂料涂刷施工。各种涂料涂膜厚度应该满足以下要求：沥青基防水涂膜在III级防水屋面上单独使用时不得小于8mm，在IV级防水屋面或复合使用时不宜小于4mm；高聚物改性沥青防水涂膜不得小于3mm，在III级防水屋面上复合使用时，不宜小于1.5mm；合成高分子防水涂膜在I、II级防水屋面上使用时不得小于1.5mm，在III级防水屋面上单独使用时不得小于2mm，复合使用时不宜小于1mm。涂膜防水层的施工也应按“先高后低，先远后近”的原则进行。遇高低跨屋面时，一般先涂布高跨屋面，后涂布低跨屋面；相同高度屋面，要合理安排施工段，先涂布距上料点远的部位，后涂布近处。立面部位涂层应在平面涂布前进行。3、保护层施工涂膜防水层同样应设置保护层，保护层的种类以及施工方法与卷材防水屋面相同，这里不再多述。,三、刚性防水屋面,刚性防水屋面是指利用刚性防水材料作防水层的屋面，又称为整筑层。刚性防水材料主要有普通细石混凝土、补偿收缩混凝土、预应力混凝土等，这里以普通细石混凝土为例。细石混凝土刚性防水屋面，是在屋面板上浇筑一层厚度不小于40mm，强度等级不低于C20的细石混凝土作为屋面防水层。为了使其受力均匀，有良好的抗裂和抗渗能力，在混凝土中配置直径为4mm、间距为100200mm的双向钢筋网片，且钢筋网片在分格缝处应断开，其保护层厚度不小于10mm。刚性防水屋面构造如图8-6所示。图8-6刚性防水屋面构造,细石混凝土防水屋面的施工流程一般为：隔离层施工、钢筋网片施工、分格缝留置、细石混凝土施工、分格缝嵌缝处理。在浇筑防水层混凝土之前，为减少结构变形对防水层的影响，宜在防水层与基层间设置隔离层。隔离层可采用纸筋灰或麻刀灰、低强砂浆、干铺卷材等为了使防水层受力均匀，有良好的抗裂和抗渗能力，一般在混凝土防水层的居中部位配置双向钢筋网片，其中钢筋直径为46mm、间距为100200mm，钢筋下面用砂浆垫块支撑。施工时一般先满铺钢筋，然后在分格缝处剪断钢筋，再安装分格木条。然后浇筑防水混凝土。混凝土浇筑按“先远后近、先高后低”的原则进行，一个分格面积内的混凝土应连续浇筑完毕。最后嵌填分格缝，一般采用油膏嵌缝。施工时，先灌垂直屋脊的分格缝，后灌平行屋脊的分格缝。最后，在嵌填的密封材料上作保护层，可采用铺贴卷材、涂刷防水材料或铺抹水泥砂浆等，宽度不小于100mm，以延长密封材料使用年限。,第二节地下防水工程,一、概述地下防水工程是防止地下水对地下构筑物或建筑物基础的长期浸透，保证地下构筑物或地下室使用功能正常发挥的一项重要工程。由于地下工程常年受到潮湿和地下水的有害影响，所以，对地下工程防水的处理比屋面工程要求更高更严，防水技术难度更大，故必须认真对待，确保良好防水效果，满足使用上的要求。（一）地下防水方案目前，地下工程的防水方案有下列几种：（1）采用混凝土结构自防水（2）在地下结构表面设防水层，使地下水与结构隔离，以达到防水目的。（3）排水方案，即利用盲沟、渗排水层等措施，把地下水排走。,（二）地下防水特点1、质量要求高地下防水结构长期处于动水压力和静水压力作用下，而大多数工程不允许渗水甚至出现湿渍。一旦出现渗漏问题，再耗资堵治，则会导致社会效益及经济效益的双重巨大损失2、施工条件差地下防水常要在基坑内露天作业，往往受到地下水、地面水及气候变化的影响，施工条件较差。因此施工时要认真作好降水、排水工作，保持边坡稳定，并应选择好的天气尽快施工。3、防水薄弱部位多地下防水的薄弱部位主要有施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管道、预埋件等等，薄弱部位多，易渗水，但防水要求高。因此对于这些部位要严格按构造要求做好防水处理，做好施工中的检验工作以及施工后的处理。,二、混凝土结构自防水施工,混凝土结构自防水，是指利用防水混凝土本身的密实性来防水的方法。防水混凝土可以通过调整配合比或掺加外加剂的方法获得。结构自防水具有施工方便、成本较低、耐久性好和易于检修的优点。（一）防水混凝土的特点、种类常用的防水混凝土有普通防水混凝土、外加剂防水混凝土以及新型防水混凝土等。普通防水混凝土主要通过调整混凝土的配合比获得。通过降低水灰比、增加水泥用量和砂率、采用粒径小的石子等，减少毛细孔的数量和直径、减少混凝土内部的空隙和缝隙，从而提高混凝土的密实性和抗渗性。外加剂防水混凝土根据外加剂类型可以分为减水剂、引气剂、密实剂、防水剂和膨胀剂防水混凝土。外加剂的使用，能减少混凝土中毛细孔数量和孔径，或堵塞混凝土中的毛细孔，或使混凝土在密实过程中更加密实，从而达到防水效果。新型防水混凝土主要有纤维抗裂防水混凝土、自密实高性能防水混凝土和聚合物水泥混凝土。新型防水混凝土中的混凝土和砂浆密实度大大增强，减少了裂缝，达到抗裂效果，从而使抗渗性获显著提高。,（三）防水薄弱部位的处理结构自防水应作好薄弱部位的防水处理，主要包括结构变形缝、穿墙管道、穿墙螺栓、混凝土施工缝和后浇带等部位。以下对各个薄弱部位的防水构造做简单的介绍。1、结构变形缝地下工程的变形缝一般为沉降缝，它的设置应满足适应沉降差、密封防水等要求，因此一般要在变形缝处埋入塑料或橡胶止水带。2、穿墙管道给排水管、电缆管和供暖管道穿过地下室外墙时，穿墙管埋设方式有两种：一种是直埋，一种是加带止水环的套管。由于地下水容易沿管道与混凝土间的间隙渗入，所以无论采用何种埋设方式，必须与墙外防水层相结合，严密封堵，做好防水处理。,（二）防水混凝土施工要求1、配置要求在材料方面，水泥品种强度等级不应低于32.5R；石子粒径为540mm；砂宜为中砂。在配比方面，防水混凝土的配合比应通过试验确定。为了保证施工后的可靠性，在进行防水混凝土试配时，其抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa。防水混凝土的水泥用量一般不低于300kg/m3，砂率宜为3540，灰砂比宜为1：21：2.5，水灰比不大于0.55，塌落度不宜大于50mm。2、施工要点防水混凝土工程的模板应平整且拼缝严密不漏浆，模板构造应牢固稳定。通常固定模板的螺栓或铁丝不宜穿过防水混凝土结构，以免水沿钢丝或螺栓之间的缝隙渗入，必须使用时，可采用工具式螺栓、螺栓加堵头、螺栓上加焊方形止水环等做法，防止渗水。,（三）防水薄弱部位的处理结构自防水应作好薄弱部位的防水处理，主要包括结构变形缝、穿墙管道、穿墙螺栓、混凝土施工缝和后浇带等部位。1、结构变形缝地下工程的变形缝一般为沉降缝，它的设置应满足适应沉降差、密封防水等要求，因此一般要在变形缝处埋入塑料或橡胶止水带。止水带构造如图8-7所示：图8-7止水带构造图1-结构主筋；2混凝土结构；3固定用钢筋；4固定止水带的扁钢；5留缝材料；6中埋式止水带；7螺母；8螺栓,2、穿墙管道给排水管、电缆管和供暖管道穿过地下室外墙时，穿墙管埋设方式有两种：一种是直埋，一种是加套管。由于地下水容易沿管道与混凝土间的间隙渗入，所以无论采用何种埋设方式，必须与墙外防水层相结合，严密封堵，做好防水处理。直埋式的防水构造如图8-8所示；加套管埋设管道的防水构造如图8-9所示。图8-8直埋式防水构造图89加套管埋管道防水构造,3、穿墙螺栓支设模板时，应尽量不实用穿墙螺栓，在必须使用的情况下，要采取有效的防水措施。常用的防水构造措施有：采用工具式螺栓（图8-10）、止水螺栓加垫块和螺栓加焊止水环等。图8-10工具式螺栓的防水做法示意图1-模板；2-结构混凝土；3-止水环；4-工具式螺栓；5-固定模板用螺栓；6-嵌缝材料；7-聚合物水泥砂浆4、混凝土施工缝地下结构混凝土施工缝一般为水平施工缝，施工缝是渗水的隐患，应尽量减少。地下室底板和顶板与墙体之间的施工缝，常留在高出底板表面300mm处，以及低于顶板地面100mm处，施工缝截面形式一般为平缝。,施工缝防水可以在后浇混凝土浇筑前预埋金属止水板，止水板宽大于300mm，如图8-13。也可以采用遇水膨胀止水条防水，在先浇部分混凝土浇筑完未凝结前，在止水条位置做预留槽，混凝土凝结后再嵌填止水条，如图8-14。还可以外贴止水带（如图8-15），由于外贴止水带拒水于墙外，使水不能进入施工缝，因此防水效果较好。图8-13中埋止水带图8-14中埋遇水膨胀条图8-15外贴止水带5、后浇带底板后浇带是底板浇筑过程中预留出的宽缝，它在一段时间以后再进行浇筑。后浇带宽度一般为70cm100cm。由于后浇带处的钢筋不能断开，采用混凝土浇筑后再做防水时施工将比较困难。首先在后浇带位置放置橡胶止水带，然后再绑扎钢筋和浇筑混凝土。,三、卷材防水施工卷材防水是用沥青胶将几层卷材粘贴在地下结构基层的表面上而形成的多层防水层。它具有较好的防水性和良好的韧性，适用于受侵蚀性介质作用，或受振动作用的地下防水结构。此外，防水卷材还重量轻、抗拉强度高、使用温度幅度大、寿命长，以及施工简便、污染小等优点。（一）防水材料适用于地下防水工程的卷材主要有高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子卷材。具体包括弹性体、塑性体改性沥青防水卷材和改性沥青聚乙烯胎防水卷材，以及硫化橡胶类、非硫化橡胶类、合成树脂类、纤维胎增强类合成高分子卷材等。各种卷材的特点与屋面防水卷材相同，请参考本章第一节的屋面卷材防水。（二）地下卷材防水方案地下防水工程一般把卷材防水层设置在建筑结构的外侧，称为外防水。它包括两种设置方法：外防外贴法和外防内贴法。,（三）卷材防水层的施工卷材防水层的施工包括基层处理、涂布基层处理剂、特殊部位增强处理、卷材铺贴、保护层施工等工序。其中基层处理、涂布基层处理剂、卷材铺贴等施工方法与屋面卷材防水相同。1、保护层施工地下卷材防水保护层一般有细石混凝土保护层、水泥砂浆保护层、泡沫塑料保护层和砖墙保护层。细石混凝土保护层施工时，先用胶粘剂在卷材上铺一层油毡作保护隔离层，然后在油毡上浇筑4050mm厚的细石混凝土，注意不能损坏隔离层和防水层。水泥砂浆立面保护层施工时，先在立面卷材的表面涂胶粘剂，再在其表面撒上一层细砂并用压辊稍微压实，然后再抹上水泥砂浆保护层。砌筑永久保护墙和贴塑料板一般用于外墙防水卷材保护层。采用砌砖墙时，应边砌边用砂浆填实墙与防水层之间的空隙，砖墙每隔5m和转角处要断开，并用沥青麻丝等嵌填。贴塑料板做保护层时，先在卷材防水层外面涂上氯丁系胶粘剂，粘贴56mm厚的聚乙烯泡沫塑料板即可。,2、卷材铺贴卷材的铺贴工艺与屋面卷材施工基本相同，但是在某些特殊部位，也有其特定的施工方法。卷材接缝处理。卷材铺贴结束后，还要在接缝处做增强处理。首先在接缝处刷胶粘剂，粘贴宽120mm的卷材条，并用压辊压实，最后在卷材条两侧用密封膏密封。底板与外墙的卷材接槎处理。铺贴底板卷材时，应同时铺贴保护墙上的卷材，永久性保护墙上卷材采用满铺的方法；在临时性保护墙上应将卷材防水层临时粘贴，并固定在其顶端。待地下室底板及外墙浇筑完毕后，拆除临时性保护墙，使临时性保护墙上的卷材露出来，作为卷材接槎。清理干净接槎部位的卷材，然后按卷材铺贴的程序铺贴卷材。,四、涂膜防水施工与卷材防水相比，涂膜防水施工可以形成无接缝的连续防水膜层，工程一旦渗漏，易于对漏点做出判断及维修。但是，其成型及受力性能受环境温度制约较大，且膜层受基层的平整度影响较大，施工时容易产生厚薄不均匀的现象。由于涂膜防水施工常采用冷作法，工艺较简单，尤其适合于形状复杂的结构，因此在地下工程中应用较多。性能较好的防水涂料可以单独作为地下工程的防水层，在重要工程中，防水涂料往往与其它防水材料复合