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對防水層設計的思考

發布時間：2014-08-09

從水的滲漏現象觀察，水是從縫中滲透的，那就必須采用防水材料對設防基層的和縫進行設防，防止水從孔縫中通過。孔有毛細孔和可見小孔洞，縫有微細裂紋和動態變化的可見縫。設防時不但要能防止滲透，還要求耐久，當外力損害時也不應當出現滲漏。

1、防水材料與防水層
鋪設具有一定防水能力的防水材料，并不等于防水層，它只是防水層組成的部分。打個比喻，防水材料就像做衣服的布或鈕扣、拉鏈，而防水層則是成衣，防水設計及施工則是裁縫了。防水層應該根據防水主體(人體)的特點，滿足防水主體提出的各種要求。除滿足防水基本功能外，還應具備能抵抗各種變形的度和延伸性能、抵抗高溫老化和低溫冷脆性能，還要有抵抗穿刺、擠壓及抵抗介質侵蝕性能，以及與基層緊密粘結的性能，這么多性能要求單一材料(布或鈕扣)往往不可能完全具備，因此防水層需要選擇(裁縫)多種材料組成(衣服、服裝)，以適應主體(人體)防水功能要求，如果將來出現單一材料(布料)完全適應主體高設防功能時，那么單一材料鋪設也可以是防水層，但防水主體性狀很多，某一種材料完全都能適應各種主體要求是極不容易的事，因此就目前講，要選擇多種防水材料配合組成適用主體防水需要的層次成為防水層。單一防水材料(布料)與防水層(成衣)是兩個不同的概念，不能混同，現在許多人加以混淆是不對的。
2、屋面防水層設計
屋面防水層是間歇性防水，受自然界多變的環境條件直接影響或損害，所以防水層是動態的，條件是多變的，有一定的耐用期。
屋面防水層是依附在找平層上的，目前找平層均以水泥砂漿和細石砼為主。為堵塞找平層上的孔和縫，解決屋面滲水、竄水、脫層現象，根據多年來實踐經驗，我們提出防水層應設置有基層封閉層、主防水層和提高加強層三個層次，才能組成一個完善的防水層。
(1)封閉層：
封閉層的作用：a、封閉堵塞基面的毛細孔、孔洞和微細裂縫，與基面牢固地粘結，不脫層，即使主防水層被穿刺，也不會沿基面竄水而滲到找平層下。b、封閉層還應具有避拉層(應力緩沖層應變層)的作用，尤其在低溫時，基層開裂，封閉層將應力吸收，避免了主防水層受拉伸而破壞，同時也在主防水層后期收縮時，由于有避拉層，它不受基面限制，應力得以緩沖。c、封閉層耐水性好，并具有粘結性能，既是防水層又是主防水層的粘結劑，這樣可謂一舉數得，目前已有數種材料可適用于封閉層，如反應固化型聚氨酯，反應固化聚合物水泥涂料，雙面自粘卷材和改性瀝青熱熔涂料等，選擇適宜的低溫柔性，它完全可勝任封閉層工作。
(2)主防水層：

主防水層的作用是應用較高強度和延伸性，較強的抗滲性和耐水性，較大的耐穿刺、耐外力沖擊，良好的耐熱性和低溫柔性，滿足屋面使用功能的要求和耐久性設計的要求，它是屋面防水的主要層次，不同防水等級往往可采取調整厚度來進行。
(3)增強提高層：
它的作用分局部增強和全面增強，屋面在使用功能有特別要求時，如種植花園屋面、運動場所、停車、行車、泳池等，屋面的防水層應增強其耐穿刺、耐腐蝕、耐老化等性能，再增設一道增強防水層或局部設增強防水層。
3、地下工程防水層設計
地下防水層是長期受水的滲透，處于潮濕和水滲透的環境，而且常常有一定水壓力，防水層埋置在地下具有永久性、不可置換性，所以必須長期耐久。
地下工程均有較厚、堅固的鋼筋砼結構，利用結構砼，增加有限成本，就可以獲得優良的防水砼。防水砼具有很強的防水能力，可以達到抗滲等級，這是其它任何防水材料所不及的。但是它是多組份現場濕作用施工的產品，因施工需要，必須加入多余的水，當水分蒸發，余留許多毛細孔形成滲水通道。再者現場濕作業的條件，很難做到百分之百的完善，存在局部的孔、洞是現實的，目前尚無能力完全克服。另外由于水分蒸發和溫差常常使砼在硬化過程中產生收縮變形，從而形成微細裂縫甚至較大通縫。為了防止防水砼的毛細孔、洞和裂縫滲水，應在結構防水砼的迎水面設置附加防水層，這種防水層就是柔性或韌性的，來彌補防水砼的缺陷，因此地下工程防水層設計應以防水砼為主，再設置附加防水層的封閉層和主防層。
(1)防水砼：
防水砼是普通結構砼通過級配的控制和摻加一定外加劑，如減水劑、微膨脹劑、減縮劑、密實劑、纖維或聚合物等，使結構砼達到抗裂和密實的目的，同是通過施工工藝，如使大體積砼降溫(或保溫)、速凝、防凍和加強養護等手段減少砼的變形。它根據地下工程埋置深度，決定防水砼的抗滲等級，最低應達S6，即0．6MPa。
(2)柔性防水層的封閉層：
封閉層的作用是封堵防水砼表面的毛細孔、孔洞、微細裂縫，形成很強的致密的防水層，而且要滲入砼毛細孔，牢固地與結構砼粘結，防止水從結構防水砼的毛細孔和細裂縫中滲透。
(3)柔性防水層的主防層：
主防層的作用是抵御由于砼后期收縮、溫差變形等而產生的裂縫，它應與封閉層緊密結合，并具有一定抵抗變形能力和耐穿刺能力，長期浸水不吸水、不透水的能力。在地下工程中主防層和封閉層常常采用一種材料，但該材料應具有這兩種功能。
4、室內工程防水設計
室內防水，主要是避免生活生產用水、污水的滲漏，通過墻體和地面滲到其它房間影響正常生產和生活。室內防水分為地面防水和墻體防水，防水設計首先應考慮充分排水坡度，使水迅速排除，不積水。
(1)地面防水層：

室內地面防水一般面積較小，受外界自然條件影響小，主要是防止水或侵蝕介質(酸、堿液等)通過基層毛細孔或細裂縫的滲透對砼結構的侵害以及滲漏到下層房間。因此防水層必須封閉基層、封諸毛細孔和微細裂縫，與基層要粘結牢固不脫開，具有一定韌性，當地面面積較大時，防水層應具一定延伸性，它還應與地面的面層材料粘結良好，不脫層，不松動。
(2)墻體防水層：
墻面防水層與墻體材料有關，當墻體材料為砼、粘土磚等，待墻面找平后，應設置具有一定強度和韌性、粘結強度大的防水材料，它要封閉找平層毛細孔和裂紋，更要有很強的粘結力，與基層和墻面的面層應粘結牢固，防止面層脫落。當墻體面積較大、墻體材料為輕質隔墻時，在墻面找平層或防水層中應置網格布(纖維)增強，以克服墻體的開裂。
5、外墻防水層設計
外墻出現滲漏是近兩年來的新問題，隨著建筑物的形體變化和墻體、墻面材料的改革而出現的，尤其是南方沿海多雨、多臺風地區。外墻滲漏嚴重影響了建筑物的壽命和正常的生產、生活，導致物品的霉變，對裝修造成損害。
墻體防水是間歇性，垂直面防水，不積水，排水非常迅速通暢，但是在風力作用力，水隨著風壓力而滲透力會加大，尤其在墻面磚粘結有空隙時，水進入后緩慢地對墻體進行滲透。
(1)外墻面防水層：
墻面防水層是在受較大剪切力下工作的，而且直接受自然界氣候、風雨、冰雪、冰凍、陽光紫外線、溫差各種自然現象的影響，因此它必須具有較大的抗壓、粘結強度、較好的耐老化性和具有一定的韌性或延伸性。無機材料摻入一定量的聚合物是最理想的材料，如果外墻不做飾面層時，耐老化的有機彈性材料既是防水層，又是裝飾涂料層是可取的方案。
(2)墻面飾面粘結層：
墻面飾面粘結層采用與防水合一，當墻體材料剛度、強度高，粘結層采用粘結性和抗滲性優良的砂漿是良好方法，施工時粘結要全面、不留空隙，這里施工質量是保證防水質量的關鍵。
6、水池、泳池防水層設計
水池、泳池有埋在地下的，也有設在地面上、室內或屋面上的，地面以上的只要防止水向外滲漏，防水層設在迎水面(池內)，而設在地下的池子，既要防止水向外滲漏，又要防止地下水浸入池內，所以在池內池外均需設置防水層。
一般水池、泳池為了清潔，避免微生物的侵害，池內均有面磚裝飾層，方便使用時清理。
(1)池壁防水砼：
目前池壁大部分采用鋼筋砼結構，它堅固可靠，因此將結構砼作成防水砼，它與地下工程的結構防水砼相同。
(2)池內防水層：
池內防水層首先要對基層進行封閉，與基層粘結牢固，同時它適應面層材料粘接牢固、不起鼓、不脫落。面積較大時為了加強整體，在找平層中加入纖維或網格布予以增強，并在每隔3m設置分格縫填密封膠，避免變形或振動導致面層脫落。
(3)池外防水層：

埋沒在地下的水池，不但內部要設防水層，外部也應設防水層，作法和用材同地下防水工程。
7、防水材料選用
(1)滿足基層適應性：
所有防水層的基層都存在著很多可滲水的毛細孔、洞、裂縫，同時在使用過程中還有新裂縫產生和變大。因此選擇的防水層首先要解決對基面的封閉，封閉毛細孔、洞和裂縫，這就要求防水層能堵塞毛細孔、洞和細裂縫，與基面粘結要牢固，杜絕水在防水層底面竄流，同時還應適應基層新裂縫產生和動態變化。另外，由于基面的不平整、多變化的形狀，防水材料要與之相適應。滿足基層適應性的防水材料可采用一種或多種材料復合，適應基層的材料多數為涂料和壓敏型、蠕變型自粘卷材，但由于適應基層抗裂性能的不同，它常采用與其它防水材料如卷材類材料復合的方法。
(2)滿足溫度適應性：
防水層的工作環境溫度與建筑物地區有關，但屋面工程中倒置式的防水層溫度則是處于正溫度，地下工程在凍土層以下則是負溫度，凍土層以上如有保溫層，也應處于正溫度，室內工程與地區關系不大，而外墻防水層則完全處于地區大氣溫度作用下。
一般防水層溫度高于30℃時會加速柔性防水材料老化，增加收縮，低溫時超過防水材料的柔性指標則導致柔性防水材料變脆，失去延伸變形的性能，此時結構收縮變形加大，極易將防水層拉斷。因此，防水層所處工作環境最低溫度對選擇防水材料低溫柔性相適應起到決定作用，防水材料在低溫時還應具有一定的變形能力，一定的延伸率和韌性，否則防水層就會受到破壞。
(3)滿足耐久性要求：
防水材料耐久性是防水層質量最主要性能，沒有耐久性就沒有使用價值，在很短時間內就會失效，要修理或返修重作，這應該是非常嚴重的質量事故。所以在滿足耐用年限內防水層的材料經組合要能抵御自然因素的老化和損害，滿足人們正常使用功能的要求，否則防水層的質量是不能保證的。
(4)滿足施工性要求：
防水材料的施工性包括施工工藝的可靠性和對施工環境的適應性。選用的材料應便于施工，工藝簡便可行，機具先進可靠，對施工環境條件適應性寬，對施工條件要求不嚴格，便于保證施工質量。
(5)滿足互補相容性要求：
每種防水材料都會有它的特點、優點，也同時存在它的弱點和缺點，這是事物的普遍規律。所以要滿足各個方面的功能要求，就應當選擇性能互補的材料，各自發揮自己的優點、特點，彌補另一個材料的弱點，以保證防水層的功能。采用互補選材的方法比選擇單一材料要合理，所以選用的防水材料，在性能上應是互補的，如剛柔結合、涂卷結合、彈塑性結合等。相鄰的防水材料應是相容的，在結合上相容，具有良好的結合性能，互不妨礙；在材性上相容，不可互相侵害。
(6)滿足環保性要求：
環保性日益受到重視，對環境有污染，對人身(包括對施工人員)有害的防水材料不能選用，尤其是無保護措施情況下更是不可選用的。
(7)就地取材和經濟性：
選用的材料應就地取材。就地取材本身就會體現經濟性，經濟性要講性價比，要講實用，要從當前經濟條件出發，選用適應該建筑經濟條件的材料，講求綜合經濟效益，不能只考慮初始價格因素。
(8)設計舉例：
根據不同的設防要求，選擇目前常用材料進行組合，最后根據施工條件、價格和當地供貨等情況最后選定一個方案。表1、表2為平屋面防水等級為I級和Ⅱ級的材料組合設防方案。材料前的數字是厚度，單位mm。

上一條建筑工程防水涂料銷售量連年增長
下一條復合防水涂料外防水施工方案

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