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摘 要:建筑防水工程对于建筑物使用功能的满足有着很重要的作用。随着时代的发展、科技的进步建筑防水工程日益完善,出现了新的防水理论、防水材料和防水做法。
关键词:皮肤式防水、种植屋面、刚柔相济
一、现行防水材料的选用问题
随着社会的不断发展,防水材料的品种也日益丰富,防水性能也不断提高,就大的种类来说,可分为三类:防水卷材、防水涂料和密封材料。如何选择合适的防水材料是一个不容忽视的问题,首先必须要了解相关材料的性能。
1)防水卷材
目前大量使用的是高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。其中高聚物改性沥青防水卷材是通过在原有的沥青防水卷材中增加高聚物以达到改善其性能的目的,原先的沥青防水卷材多存在高温流淌、低温脆裂、易老化等缺陷,而高聚物改性沥青防水卷材在这些方面都有显著改善和提高,常见的品种有SBS、APP两种。这两种防水卷材各有其适应的范围。SBS卷材属弹性体,适用温度范围是-18℃~90℃,耐低温性能好。APP属塑性体,适用温度范围是-5℃~110℃,耐高温性能好。
高分子防水卷材主要分为橡胶类和树脂类。橡胶类产品主要有三元乙丙橡胶卷材和氯化聚乙烯橡胶共混卷材,树脂类产品主要是聚氯乙烯卷材。橡胶类产品因分子结构稳定、耐候性特别优异、耐臭氧、紫外线好、耐高低温性、耐穿刺性好、适用广泛,是公认的防水卷材的佼佼者,但由于其分子结构稳定,与较多粘结剂粘结力差,目前多采用溶剂性粘结剂,但效果不佳。目前已开发接缝粘结胶带和封口胶带,它改变了过去粘结搭接的机理,采用密封粘结的机理,在两卷材面采用密封胶带,它可以滑动,但永远是密封的,而且初粘性好,工艺简单、防水可靠,再加上接缝口上部用单面胶带封口,大大提高了防水可靠度。树脂类产品总体性能较橡胶类产品差。目前受限制使用的主要有石油沥青纸胎油毡、沥青复合胎柔性防水卷材和聚乙丙纶防水卷材,淘汰类产品主要是焦油类防水材料。
近些年来,自粘橡胶沥青防水卷材发展很快,尤其是在地下防水领域。其倡导的“皮肤式”防水理念改进了原先的“雨衣式”防水理论。在结构基层表面清理后,直接铺设自粘橡胶沥青防水卷材,使卷材象皮肤一样和主体结构紧密相贴,消除了普通卷材的串水现象。对于渗透修补变得方便简单。
另一种发展较快的防水卷材是热塑性聚烯烃防水卷材。(简称TPO防水卷材)由于它既有三元乙丙橡胶的耐候性,又有塑料防水卷材一样的可焊接性,防水效果可靠,因此发展迅速。TPO卷材是采用先进聚合技术将乙丙橡胶和聚丙烯结合在一起的,兼有乙丙橡胶优异的耐候性和耐久性与聚丙烯的可焊接性。
2)防水涂料
防水涂料按其组成材料可分为高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料。高聚物改性沥青防水涂料主要有水乳型、溶剂型和热熔型三类。水乳型涂料干燥时间长,溶剂型涂料溶剂挥发会造成环境污染,而且两者每遍涂层不能太厚,需多遍涂刷才能达到设计要求,而涂刷每遍遍数不易控制,易偷工減料,因此在验收时一定要检验其涂层厚度,相对而言热熔型防水涂料不仅防水性能好,耐老化性好,价格也低,而且在南方多雨地区施工更为便利,它不需要养护、干燥时间,涂料冷却后就可以成膜,具有设计要求的防水能力,不用担心下雨对涂膜层损害,大大加快施工进度,同时能在-10℃以内低温下施工,降低了施工对环境的要求,而且作为弹塑性材料,有一定的延展性,具有良好的抗变形能力,防水质量的可靠性有很大提高。
合成高分子涂料分为反应固化型、挥发固化型和聚合物水泥涂料。反应固化型有聚氨酯防水涂料和沥青聚氨酯防水涂料,防水性能都不错,但聚氨酯防水涂料耐紫外线、臭氧老化差,沥青聚氨酯防水涂料对环境有污染,现推广使用的是丙烯酸防水涂料(属挥发固化型)和JS复合防水涂料(属聚合物水泥涂料)。聚合物水泥涂料是由有机聚合物和无机涂料复合而成的双组分防水涂料,既有有机材料弹性高,又有无机材料耐久性好的优点,能在表面潮湿的基层上施工,在屋面上形成的防水涂膜强度高、耐候性、耐久性好,耐高温达140℃,能与水泥类基面牢固粘结;无毒、无害、无污染,是适应现代社会发展需要的绿色防水材料,现在淘汰类的产品有PVC胶泥、焦油聚氨酯防水涂料等焦油类产品。
3)密封材料:
现推广使用的是建筑用硅酮密封胶,禁用聚氯乙烯密封胶。
不同种材料间要考虑其相适应性,对不同类型的屋面选择相适应的防水材料(见附表一、二)。
附表一:各类防水材料性能特点
二、 种植屋面防水设计的问题
种植屋面技术已被越来越多的人认识到是一种节能、生态和绿色的新兴技术。当前开发的多数项目,由于机动车停车标准较高,地面场地有限,不得不做大面积的地下停车库。而地面绿化受绿地率的要求也不得不按标准实施。因而地下室顶板的覆土绿化变成相当普遍的事。种植屋面由于长期覆土,土中含有大量水分,防水要求较其他类建筑高。(“种植屋面的防水层合理使用年限不得小于15年。应采用二道或二道以上防水层设防。最上层防水材料必须采用耐根穿刺防水材料。防水层的材料应相容。”《种植屋面技术规程》)在这其中,最需关注的新问题就是防水层耐根穿刺问题。过去对这要求不高,现在已越来越受到重视。
经过研究,对于沥青基的产品来说,不加入化学阻根剂的产品是不能通过检测的。而阻根剂仅只能阻根,不能阻茎。阻茎需要硬度高的产品。因此还要选用硬度高的卷材。但硬度高的卷材接缝很难处理。而这些薄弱环节正是根和茎最易入侵之处。只有通过物理阻根和化学阻根的合理搭配,优势互补,才能达到综合的耐根穿刺要求。耐根穿刺防水卷材的厚度也比普通卷材要求高。现有的通过检测的耐根穿刺卷材产品如铜箔胎SBS改性沥青防水卷材和SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材均要求不小于4毫米厚。需注意的是:竹子类植物由于根茎穿透能力太强,目前还未找到有效的耐根穿刺卷材。
耐根穿刺卷材还应注意的是:耐根穿刺卷材应铺设在普通防水层上面。地下室顶板本身为防水砼,可以当一道防水层,普通钢筋砼屋面不能作为一道防水层。需另作一道防水层。耐根穿刺防水层表面应设置保护层,保护层与防水层之间应设置隔离层。防止保护层的胀缩拉裂防水层。
另外,种植屋面不应采用倒置式屋面。倒置式屋面由于将防水层放在了保温层下方,而保温层通常防水性、耐穿刺性能较差,会影响使用效果。在二道设防的要求下,可以将最上面一道耐根穿刺防水层设在保温层上面。
三、地下工程防水设计的问题
地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。地下工程主体结构一般要求使用防水砼,而防水砼在地下工程中受到地下水的侵蚀作用,包括碳酸盐侵蚀、石灰溶出腐蚀和硫酸盐侵蚀,同时防水砼是脆性材料,在干湿交替、冻融循及外力作用下易开裂,所以应使用柔性防水材料配合,以达到良好的综合效果。
底板防水的工作原理就是通过柔性防水层的塑性形变性能在压力作用下,正面挤压补充密封底板固化时因水化热产生毛细孔洞和沉降形变产生的微量开裂缝隙。因此防水材料宜选用能形成一定厚度的柔性防水涂料和湿贴或冷贴、自粘防水卷材。
墙体防水的薄弱点在于后浇带、穿墙管道等节点部位和砼毛细孔洞、局部的沉降开裂处理。因此,防水层的功效就着眼于密封和补强。附着力越强,密封性也就越好,防水剂和防水涂料是最佳选择。值得注意的是,应取消外表面的粉刷找平层,只需对表面简单凿平、修补,直接涂刷防水涂料,要让防水涂料直接与砼接触,并渗透、完全吸附于表面,形成致密的、富有一定弹性的封闭层,才能发挥最大防水功效。外侧壁的保护墙习惯上采用120厚砖砌筑,建议在防水层外表面增设聚苯板隔离层,既有利于节能,也会减少回填土吸水下沉带动砌体沉降引起的剪力破坏。
近些年来,膨润土防水毯作为一种新品发展较快。膨润土防水毯是将天然钠基膨润土颗粒均匀分布在编织布表面,其上覆盖一层无纺布,用针刺方法加工而成的毯状防水卷材。膨润土防水毯属无机防水材料,其耐久性能够与结构匹配,无毒,对地下水无污染,施工简便、工期短,后浇筑的砼与防水毯纤维面精密咬合,粘结强度高,并能吸收现浇砼中的少量水分后产生膨胀,形成致密的不透水层,即使局部破坏也不会出现串水现象。值得注意的是,施工前要保证防水毯干燥,预先被水浸湿将影响使用效果。
结束语:
综合来说,建筑防水工程是一个系统性工程,它牵涉到材料、施工技术和建筑自身各方面的相互配合,只有形成一个综合平衡的方案,才是真正合理有效的处理办法。
注:文章内所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关键词:皮肤式防水、种植屋面、刚柔相济
一、现行防水材料的选用问题
随着社会的不断发展,防水材料的品种也日益丰富,防水性能也不断提高,就大的种类来说,可分为三类:防水卷材、防水涂料和密封材料。如何选择合适的防水材料是一个不容忽视的问题,首先必须要了解相关材料的性能。
1)防水卷材
目前大量使用的是高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。其中高聚物改性沥青防水卷材是通过在原有的沥青防水卷材中增加高聚物以达到改善其性能的目的,原先的沥青防水卷材多存在高温流淌、低温脆裂、易老化等缺陷,而高聚物改性沥青防水卷材在这些方面都有显著改善和提高,常见的品种有SBS、APP两种。这两种防水卷材各有其适应的范围。SBS卷材属弹性体,适用温度范围是-18℃~90℃,耐低温性能好。APP属塑性体,适用温度范围是-5℃~110℃,耐高温性能好。
高分子防水卷材主要分为橡胶类和树脂类。橡胶类产品主要有三元乙丙橡胶卷材和氯化聚乙烯橡胶共混卷材,树脂类产品主要是聚氯乙烯卷材。橡胶类产品因分子结构稳定、耐候性特别优异、耐臭氧、紫外线好、耐高低温性、耐穿刺性好、适用广泛,是公认的防水卷材的佼佼者,但由于其分子结构稳定,与较多粘结剂粘结力差,目前多采用溶剂性粘结剂,但效果不佳。目前已开发接缝粘结胶带和封口胶带,它改变了过去粘结搭接的机理,采用密封粘结的机理,在两卷材面采用密封胶带,它可以滑动,但永远是密封的,而且初粘性好,工艺简单、防水可靠,再加上接缝口上部用单面胶带封口,大大提高了防水可靠度。树脂类产品总体性能较橡胶类产品差。目前受限制使用的主要有石油沥青纸胎油毡、沥青复合胎柔性防水卷材和聚乙丙纶防水卷材,淘汰类产品主要是焦油类防水材料。
近些年来,自粘橡胶沥青防水卷材发展很快,尤其是在地下防水领域。其倡导的“皮肤式”防水理念改进了原先的“雨衣式”防水理论。在结构基层表面清理后,直接铺设自粘橡胶沥青防水卷材,使卷材象皮肤一样和主体结构紧密相贴,消除了普通卷材的串水现象。对于渗透修补变得方便简单。
另一种发展较快的防水卷材是热塑性聚烯烃防水卷材。(简称TPO防水卷材)由于它既有三元乙丙橡胶的耐候性,又有塑料防水卷材一样的可焊接性,防水效果可靠,因此发展迅速。TPO卷材是采用先进聚合技术将乙丙橡胶和聚丙烯结合在一起的,兼有乙丙橡胶优异的耐候性和耐久性与聚丙烯的可焊接性。
2)防水涂料
防水涂料按其组成材料可分为高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料。高聚物改性沥青防水涂料主要有水乳型、溶剂型和热熔型三类。水乳型涂料干燥时间长,溶剂型涂料溶剂挥发会造成环境污染,而且两者每遍涂层不能太厚,需多遍涂刷才能达到设计要求,而涂刷每遍遍数不易控制,易偷工減料,因此在验收时一定要检验其涂层厚度,相对而言热熔型防水涂料不仅防水性能好,耐老化性好,价格也低,而且在南方多雨地区施工更为便利,它不需要养护、干燥时间,涂料冷却后就可以成膜,具有设计要求的防水能力,不用担心下雨对涂膜层损害,大大加快施工进度,同时能在-10℃以内低温下施工,降低了施工对环境的要求,而且作为弹塑性材料,有一定的延展性,具有良好的抗变形能力,防水质量的可靠性有很大提高。
合成高分子涂料分为反应固化型、挥发固化型和聚合物水泥涂料。反应固化型有聚氨酯防水涂料和沥青聚氨酯防水涂料,防水性能都不错,但聚氨酯防水涂料耐紫外线、臭氧老化差,沥青聚氨酯防水涂料对环境有污染,现推广使用的是丙烯酸防水涂料(属挥发固化型)和JS复合防水涂料(属聚合物水泥涂料)。聚合物水泥涂料是由有机聚合物和无机涂料复合而成的双组分防水涂料,既有有机材料弹性高,又有无机材料耐久性好的优点,能在表面潮湿的基层上施工,在屋面上形成的防水涂膜强度高、耐候性、耐久性好,耐高温达140℃,能与水泥类基面牢固粘结;无毒、无害、无污染,是适应现代社会发展需要的绿色防水材料,现在淘汰类的产品有PVC胶泥、焦油聚氨酯防水涂料等焦油类产品。
3)密封材料:
现推广使用的是建筑用硅酮密封胶,禁用聚氯乙烯密封胶。
不同种材料间要考虑其相适应性,对不同类型的屋面选择相适应的防水材料(见附表一、二)。
附表一:各类防水材料性能特点
二、 种植屋面防水设计的问题
种植屋面技术已被越来越多的人认识到是一种节能、生态和绿色的新兴技术。当前开发的多数项目,由于机动车停车标准较高,地面场地有限,不得不做大面积的地下停车库。而地面绿化受绿地率的要求也不得不按标准实施。因而地下室顶板的覆土绿化变成相当普遍的事。种植屋面由于长期覆土,土中含有大量水分,防水要求较其他类建筑高。(“种植屋面的防水层合理使用年限不得小于15年。应采用二道或二道以上防水层设防。最上层防水材料必须采用耐根穿刺防水材料。防水层的材料应相容。”《种植屋面技术规程》)在这其中,最需关注的新问题就是防水层耐根穿刺问题。过去对这要求不高,现在已越来越受到重视。
经过研究,对于沥青基的产品来说,不加入化学阻根剂的产品是不能通过检测的。而阻根剂仅只能阻根,不能阻茎。阻茎需要硬度高的产品。因此还要选用硬度高的卷材。但硬度高的卷材接缝很难处理。而这些薄弱环节正是根和茎最易入侵之处。只有通过物理阻根和化学阻根的合理搭配,优势互补,才能达到综合的耐根穿刺要求。耐根穿刺防水卷材的厚度也比普通卷材要求高。现有的通过检测的耐根穿刺卷材产品如铜箔胎SBS改性沥青防水卷材和SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材均要求不小于4毫米厚。需注意的是:竹子类植物由于根茎穿透能力太强,目前还未找到有效的耐根穿刺卷材。
耐根穿刺卷材还应注意的是:耐根穿刺卷材应铺设在普通防水层上面。地下室顶板本身为防水砼,可以当一道防水层,普通钢筋砼屋面不能作为一道防水层。需另作一道防水层。耐根穿刺防水层表面应设置保护层,保护层与防水层之间应设置隔离层。防止保护层的胀缩拉裂防水层。
另外,种植屋面不应采用倒置式屋面。倒置式屋面由于将防水层放在了保温层下方,而保温层通常防水性、耐穿刺性能较差,会影响使用效果。在二道设防的要求下,可以将最上面一道耐根穿刺防水层设在保温层上面。
三、地下工程防水设计的问题
地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。地下工程主体结构一般要求使用防水砼,而防水砼在地下工程中受到地下水的侵蚀作用,包括碳酸盐侵蚀、石灰溶出腐蚀和硫酸盐侵蚀,同时防水砼是脆性材料,在干湿交替、冻融循及外力作用下易开裂,所以应使用柔性防水材料配合,以达到良好的综合效果。
底板防水的工作原理就是通过柔性防水层的塑性形变性能在压力作用下,正面挤压补充密封底板固化时因水化热产生毛细孔洞和沉降形变产生的微量开裂缝隙。因此防水材料宜选用能形成一定厚度的柔性防水涂料和湿贴或冷贴、自粘防水卷材。
墙体防水的薄弱点在于后浇带、穿墙管道等节点部位和砼毛细孔洞、局部的沉降开裂处理。因此,防水层的功效就着眼于密封和补强。附着力越强,密封性也就越好,防水剂和防水涂料是最佳选择。值得注意的是,应取消外表面的粉刷找平层,只需对表面简单凿平、修补,直接涂刷防水涂料,要让防水涂料直接与砼接触,并渗透、完全吸附于表面,形成致密的、富有一定弹性的封闭层,才能发挥最大防水功效。外侧壁的保护墙习惯上采用120厚砖砌筑,建议在防水层外表面增设聚苯板隔离层,既有利于节能,也会减少回填土吸水下沉带动砌体沉降引起的剪力破坏。
近些年来,膨润土防水毯作为一种新品发展较快。膨润土防水毯是将天然钠基膨润土颗粒均匀分布在编织布表面,其上覆盖一层无纺布,用针刺方法加工而成的毯状防水卷材。膨润土防水毯属无机防水材料,其耐久性能够与结构匹配,无毒,对地下水无污染,施工简便、工期短,后浇筑的砼与防水毯纤维面精密咬合,粘结强度高,并能吸收现浇砼中的少量水分后产生膨胀,形成致密的不透水层,即使局部破坏也不会出现串水现象。值得注意的是,施工前要保证防水毯干燥,预先被水浸湿将影响使用效果。
结束语:
综合来说,建筑防水工程是一个系统性工程,它牵涉到材料、施工技术和建筑自身各方面的相互配合,只有形成一个综合平衡的方案,才是真正合理有效的处理办法。
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