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    防水材料與構造處理
    發布時間:2014-08-09
    摘要:從建筑構造和建筑材料的角度看防水材料在現代社會的發展進程,透晰現代建筑存在的防水與構造問題,探索快捷有效、經濟環保的實際方法,實現真正意義的建筑防水,為人類營造和諧舒適的城市居住環境。 
      關鍵詞:建筑防水 構造 防水工程 


      建筑防水建筑設計中占有十分重要的地位。它一直是建筑工程中投訴最多的問題之一,層面漏、衛生間漏、廚房漏、外墻漏、地下室也漏,被視為建筑物“癌癥”,。而有些設計師或施工單位往往對防水設計不重視,認為只要建筑外形好看,內部功能合理就是好建筑。但如果建筑防水沒作好,不僅影響工程的整體質量,而且也增加了工程總決算,給國家和住戶造成不必要的損失,對建筑物的使用年限也將有很大影響。防水工程是建筑物的一個重要分部工程,層面防水技術是保證建筑工程結構免受水蝕,內部空間不受水害的一門科學技術。那么,如何徹底根治這一“癌癥”,這就關系到防水材料的質量問題了。因此一定要重視防水材料與構造處理。

      隨著時代的變遷,人們對建筑防水觀念的改變,已經由偏重單一的經濟造價觀念轉變到功能觀念,同時還考慮到防水工程的造價和使用年限。那么,在這樣的意識狀態下,為什么現在的防水工程都是花樣繁多、卻還常漏不止呢?這到底是何原因呢?

      首先,我們要對我國建筑防水材料現狀以及建筑防水材料的種類有一個大概的了解。 

      我國從50年代開始應用瀝青油氈卷材以來,瀝青類防水材料一直成為我國建筑防水材料的主導產品,無論是品種、質量還是產量都得到迅速的發展。就目前我國新型防水材料總體結構比例上看,仍是以瀝青基防水材料為主要產品,占全部防水材料的80%,高分子防水卷材占10%左右,防水涂料及其他防水材料占10%左右。

      我國新型建筑防水材料通常分為五大類。即:防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水及堵漏止水材料。

      一、防水卷材
      防水卷材的分類:瀝青卷材類、高聚物改性瀝青基防水卷材類和高分子卷材類
     、贋r青卷材類
     、诟呔畚锔男詾r青基防水卷材類   
      高聚物改性瀝青基防水卷材主要包括有瀝青紙胎油氈和高聚物改性瀝青防水卷材。
     。粒疄r青紙胎油氈生產及應用
      我國的瀝青紙胎油氈的生產量逐年下降,目前產銷盤已經很小。
      我國石油瀝青油氈是從50年代初開始使用的,到1958年產量達1.9億m2,到改革開放初期的80年代初,瀝育紙胎油氈的產魷上升到5.3億m2隨著改革開放,石油工業及建筑業的迅速發展,油氈生產企業通過技術改造,提高氧化瀝青的生產能力,到1995年,瀝青紙胎油氈的產徽己高達12.2億m2。由于紙胎油氈施工應用仍沿用多年來的傳統做法,用熱瀝青瑪蹄脂作粘結材料。在熱瑪蹄脂熱熔過程和施工操作中都產生環境污染,因環保原因,近年來一些省市已明文禁止在城區內使用紙胎油氈施工,同時用高聚物改性瀝青防水卷材替代了紙胎油氈,因而紙胎油氈的產斌下降為8億m2。
     。拢呔畚锔男詾r青防水卷材
      高聚物改性瀝青防水卷材土要包括APP. SBS (APAO)作改性材料的高聚物改性瀝青防水卷材,以聚酯胎和玻纖胎為主。改性瀝青防水卷材在我國是日前發展最快的新型防水材料,我國80年代中期以來陸續從國外引進了十幾條生產線,技術裝備水平得到很大的提高,生產能力約0. 8億m2。國內開發研制的改性瀝青防水卷材國產生產線達100余條,以每條生產能力200萬m2計算,年生產能力約2億m2;目前我國高聚物改性瀝青防水材料的生產能力總共可達2.8億m2 。但這一新型防水材料開始推廣應用時發展并不快,隨著原材料的發展,如聚酯胎、玻纖胎生產設備的引進和投產,瀝青改性劑SBS. APP生產能力的增加,施工應用技術的提高,配套材料的完善和設計規范及國家標準的出臺等方面問題的解決,以及通過加入宣傳和推廣的力度,2002年銷售量己達8500萬m2,但還只占生產能力的1/3左右。復合胎改性瀝青防水卷材銷售杖近2億m2。
      高聚物改性瀝青防水卷材的施工應用,目前大多采用國外常用的火焰槍熱熔施工法及冷瑪蹄脂粘結。
     、鄹叻肿泳聿念悾篈 橡膠類  B 塑料類
      我國的高分子防水卷材土要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯一橡膠共混、橡塑共混,再生膠、土工防滲卷材、聚乙烯丙綸等防水卷材。
      我國高分子防水卷材的生產廠家約有80余家,總生產能力約1億m2,2002年高分子卷材的銷售約0.4億m2,其中二元乙丙防水卷材近400萬m2,氯化聚乙烯防水卷材700萬m2,再生膠防水卷材500萬m2,聚乙烯等土工防滲片600萬時,聚氯乙烯防水卷材600萬m2,聚乙烯丙倫復合防水卷材2200萬m2;其他高分子卷材1200萬m2,2002年已近6600萬m2。


      (1)三元乙丙防水卷材
      我國從日本先后引進了4條三元乙丙防水卷材生產線(每條生產能力約100萬m2),成為我國三元乙丙防水卷材的骨干企業。1980年保定橡膠一廠建成第一條引進生產線,另外三條引進生產線分別由包頭橡膠制品廠、遼陽第一橡膠廠、山為、滕州橡塑集團引進生產。此外,還有12條年生產能力在80--100萬時的國內消化吸收生產線。全國三元乙丙防水卷材的年生產能力在1600萬m2左右。近年來銷售量有了較快速的增長,特別近幾年地鐵、水利和體育場館工程的大星建設用量較大,現年產量超過500萬m2。
      (2)聚氯乙烯防水卷材
      我國自行研制生產聚氯乙烯防水卷材已有較長時間,F在主要有三種:生產工藝為壓延法、擠出法和涂刮法。年生產能力約1200萬m2。
      其中擠出法工藝為代表的生產廠商有濟南滲耐防水材料公司,其設備從意人利引進,由瑞士滲耐公司獨資。另外還有山東力華和奧凱公司、山東鑫達集團新型塑料廠生產該類卷材,最近江蘇省江陰江海防水材料公司還研制出涂刮法產品及擠出法產品,特別是擠出法P型產品質量己接近或達到引進線水平,但價格較便宜,經廣州自云機場新航站樓等工程試用取得良好的效果。
      (3)氯化聚乙烯防水卷材
      我國的氯化聚乙烯防水卷材包括:以玻璃布增強的603防水卷材、氮化聚乙烯無胎體卷材、氯化聚乙烯橡膠共涅防水卷材。生產廠家有20多家。僅江蘇省就有3家CPE卷材生產廠,全國總計生產能力約為1500萬m2,近期銷售量約700萬m2。
      (4)土工膜
      地下和水利工程的防水和防滲需要各種樹脂基防水卷材,主要用于水利工程和垃圾填理場。2002年銷供量約為800萬m2。
      (5)聚烯烴防水卷材(TPO卷材)
      TPO即熱塑性聚烯烴類防水卷材,近幾年在歐關流行,我國也初步掌握相關技術,并有山西太原萬佳防水材料有限公司首次從國外引進技術和設備開始生產,德國也有設在上海的辦事處供應TPO原料。

      二、 防水涂料 
      防水涂料分類:瀝青類、改性瀝青類(橡膠瀝類)和高分子涂料類。
      改性瀝青防水涂料主要有抓于膠乳瀝青防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料、水乳再生膠瀝青防水涂料、水性PVC煤焦油防水涂料,以氯丁膠瀝青防水涂料使用最為普遍。
      高分子涂料類又有聚氨酯防水涂料、丙烯酸乳液防水涂料和硅橡膠防水涂料。
     、倬郯滨防水涂料是我過使用最多的防水涂料,包括煤焦油聚氨酯和純聚氨酯兩種防水涂料。近兒年,由于環保因素,煤焦油被限制應用,因此非焦油聚氨酯防水涂料發展速度較快,如991石油瀝青基(非焦油) 聚氨酯防水涂料等。
      聚氨酯防水涂料全國產最約3萬t。預計今后環保型聚氨酯防水涂料將會取代焦油基聚氨酯防水涂料等。
     、诒┧崛橐防水涂料是近幾年發展較快的一種新型防水涂料,目前己發展的系列產品有:丙烯酸防水裝飾涂料、丙烯酸屋面防水涂料和JS復合防水涂料等系列防水涂料。2002年丙烯酸防水涂料及JS復合防水涂料產量接近2.2萬t。
     、酃柘鹉z防水涂料,年銷量在300t左右。

      三、 密封材料類
      我國的建筑密封材料包括塑料油膏、瀝青油膏以及聚硫、硅酮、聚氨酯、氯丁膠、丁基密封膩子、氯磺化聚乙烯等彈塑性密封材料。
      近年來,高分子密封膏有了較大的增長,特別是硅酮密封膏增長速度最快。
      (1)硅酮密封膏
      硅酮密封膏有了高速的發展,品種多,現己生產酸性、中性、防霉和結構密封膏等許多品種,用于玻滿、幕墻、結構、石材、金屬屋面、陶瓷面磚及汽車等領域,國內廠家的生產能力達5萬t左右。
      2002年市場總銷售量約2.5萬t,其中近1.5萬t國產,另外1萬t主要由美國道康寧公司、GE公司、創高遠東公司等外國密封材料企業供應。


      (2)聚硫密封膏
      聚硫密封膏上要用于中空玻璃等窗戶,在水利工程和市政水廠、污水廠工程及墻板縫也有較好的應用。2002年我國聚硫密封膏市場約為0.4萬t,國產產品銷售星約為0.3t,約占75%,上要以雙組分產品為主。
      (3)丙烯酸密封膏
      丙烯酸密封膏多為水乳型的,2002年產量在0.5萬t左右。
      (4)聚氨酯密封膏
      我國研制的雙組分聚氨酯密封膏,有近十家生產,2002年銷傳量約為0.4萬噸,單組分聚氨酯密封膏,主要用于汽車工業。
      (5)瀝青粘結、嵌縫材料
      我國瀝青防水卷材在施工應用過程中,對氧化瀝青卷材多用熱瀝青瑪蹄脂或冷瀝青瑪蹄脂作多層防水的粘結材料,疊層施工,一般采用兩氈二油或二氈四油,即兩層氧化瀝青卷材加二道瀝青瑪蹄脂,或三層氧化瀝青卷材加四道瀝青瑪蹄脂。 
      建筑密封也大量采用了瀝青基嵌縫膏,目前用量最多的是煤焦油PVC油膏,瀝青嵌縫膏約占建筑密封膏總量的10%以上。
      目前我國的建筑防水材料己從單一品種瀝青紙胎油氈過渡到高聚物改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水涂料、建筑密封材料、剛性防水和堵漏止水材料,新型防水材料從無到有,檔次包括高、中、低檔,品種和功能比較齊全的防水材料系統基本滿足我國建筑防水工程使用功能。

      四、 剛性防水材料(用于防水混凝土及防水砂漿)
      剛性防水材料包括外加劑防水混凝士和防水砂漿兩類:UEA型混凝士膨脹劑、有機硅防水劑、BR系列防水劑、M 1500水泥水性密封防水劑、無機鋁鹽防水劑。UEA型膨脹劑推廣速度最快,年銷售籃達到25萬t:無機鋁鹽防水劑銷售量也較大。

      五、 堵漏止水材料
      我國使用的堵漏材料包括無機粉狀防水堵漏材料類、水溶性及油溶性聚氨酯、氰凝、丙凝、橡膠止水帶和遇水膨脹橡膠等。

      其次,我們對防水工程的分類也應該稍做了解。
      防水工程從不同的角度看,有不同的分類方法。
      按設防的部位可進行如下分類:
      一、屋面防水
      1.卷材防水屋面施工 
      卷材防水是平屋頂應用最廣的防水方法。以卷材的種類分為:瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材等。
      卷材鋪貼的一般工藝要求:
      a、工藝流程:基層表面清理、修整、噴涂基層處理劑、節點附加增強、處理定位、彈線、試輔鋪貼卷材、收頭處理、節點密封清理、檢查、修整保護層施工。
      b、鋪貼方法:防水卷材一般用滿粘法、條粘法和空鋪法來進行鋪貼。
      c、鋪貼方向:當屋面坡度小于3%時,宜平行于屋脊鋪貼;當屋面坡度在3%-15%時,卷材可平行或垂直于屋脊鋪貼,應優先采用平行;當屋面坡度大于15%或受震動時,油氈應垂直于屋脊方向鋪貼;當屋面坡度大于25%時,一般不宜使用卷材做防水層。當采用多疊層卷材組成防水層時,上下層卷材不允許相互垂直鋪貼。
      d、搭接方法與鋪貼順序:當卷材平行于屋脊鋪貼時,應按從排水口、檐口、天溝等屋面最低標高處向上鋪貼至屋脊最高標高處的鋪貼順序進行施工。
      屋面特殊部位的鋪貼:應對干燥、平整、干凈并已涂刷基層處理劑的找平層各細部構造、節點防水部位用附加卷材或防水材料、密封材料作附加增強處理,然后才能鋪貼防水層,防水層施工至末尾還應作收頭處理。
      2.屋面涂膜防水的施工
      涂膜是用防水涂料,涂于屋面基層,形成一層防水膜,故稱涂膜。
      (1)涂膜防水層適用范圍和涂層厚度:
      a、適用范圍:涂膜防水屋面只適用于屋面防水等級為Ⅲ、Ⅳ級的工業與民用建筑。 
      b、涂層厚度防水膜的涂層厚度是根據防水等級和材種的不同而不同。 
      (2)涂膜防水屋面對屋面板、找平層的要求: 
      a、對屋面板的要求:屋面結構層宜采用整體現澆混凝土。如采用預制鋼筋混凝土板時,板縫內應澆灌強度等級不小于C20的細石混凝土。細石混凝土中可摻入微膨脹劑。在大于40mm寬的板縫中應加設構造鋼筋。 


      b、對找平層的要求:找平層轉角處應抹成圓弧形,其半徑不宜小于50mm,同時設置分格縫,縫寬宜為20mm,并應留設在板的支承邊,與板端縫對齊,均勻順直。
      3.屋面剛性防水層施工
      剛性防水屋面主要適用于屋面防水等級為III級無保溫層的工業與民用建筑的屋面防水。
      對于屋面防水等級為Ⅱ級以上的重要建筑物,只有與卷材剛柔結合做二道以上防水時方可使用。剛性防水層應盡可能在建筑物沉陷基本穩定后再施工。應將大面積板塊分成小板塊,接縫用柔性密封材料填充。
      (1) 剛性防水屋面對結構層的要求:對屋面板接縫要求,參見涂膜防水層對屋面板的要求;對基層坡度的要求一般可為2%-5%,并且應采用結構找坡;天溝、檐溝應用水泥砂漿找坡。當找坡厚度大于20mm時,宜采用細石混凝土找坡。
      (2) 剛性防水屋面對防水層厚度、強度的要求:屋面防水層厚度不應小于40mm,防水層內應配置直徑為4- 6mm,間距為100-200mm的雙向鋼筋網片,鋼筋網片可采用冷拔低碳鋼絲,鋼筋網片的保持層厚度不應小于lOmm;混凝土的強度等級不應小于C20。

      二、地下防水
      地面以下存在著各種地下水,如上層滯水、潛水、承壓水、裂隙水、巖溶水等。
      上層滯水存在于地表巖層,以分子水、結合水和毛細管水等形態出現,也有下滲水流的存在;潛水存在地表層以下、第一層穩定的不透水層以上,一般以自由水的形態存在;承壓水處于兩層不透水層之間,以有壓水的形態存在;裂隙水可以是結合水或毛細水,也可以是自由水或承壓水;巖溶水含水量大,一旦透水會突然大量涌出。
      地下防水工程的要求防水等級劃分:
      一級:不允許灌水,圍護結構無濕漬;
      二級:不允許漏水,圍護結構有少量、偶見的濕漬;
      三級:有少量漏水點,不得有線流和流泥砂,每晝夜漏水量小于0.5L/m2;
      四級:有漏水點,不得有線流和流泥砂,每晝夜漏水量小于2L/m2。
      地下工程的防水,應遵循“防、排、截、堵相結合,因地制宜,綜合治理”的原則。
      地下工程的防水,應考慮地表水、潛水、上層滯水、毛細管水等的作用,以及人為因素引起的附近水文地質改變的影響。在設計時應優先考慮自流排水和防水混凝土自防水結構,選定方案應注意以下條件:
      (1)對受振動的工程,應采用柔性防水卷材或涂料等防水方案。
      (2)對處于凍土層中的工程,當采用混凝土結構時,其混凝土抗凍融循環不得小于100次。
      (3)具有自流排水條件的工程,應設自流水排水系統。無自流排水條件,有滲漏水或需應急排水的工程,應設機械排水系統。
      地下工程的防水方法
      (1)排水減壓法。排水減壓法是在建筑物底下做出盲溝,創造自流排水的條件,當無自流條件時,可通過盲溝將水引入集水井中,再用水泵抽排引走,減少水對地下工程的滲壓,起到防水作用。
      (2)防水混凝土結構防水。這是采用提高混凝土密實性的辦法,提高結構混凝土的抗滲性,還可滿足一定的耐凍融和耐侵蝕的要求。
      (3)剛性抹面防水。這是采用防水水泥砂漿或摻外加劑的防水水泥砂漿對建筑物進行抹面而達到抗滲目的的一種方法。
      (4)卷材防水。
      (5)涂膜防水。此法價格低廉、施工方便。
      (6)金屬層防水。這是在防水建筑的內部,焊貼一層金屬板以達到抗滲防漏目的的一種方法。這種方法適用于防水要求較高的工程。
      (7)注漿防水。這是在地下工程周圍巖石地層或襯砌內注入水泥漿、水泥水玻璃漿或化學漿液,以提高巖石或襯砌的抗滲防漏能力的一種方法。


      三、樓層、廁浴間、廚房間防水
      其防水方法應采用柔性涂膜防水層、剛性防水砂漿防水層或兩者復合防水層防水方法。涂膜要翻至墻面并里地面150mm。

      四、外墻面防水

      五、特殊建筑工程(部位)防水
      特殊建筑工程(部位)宜采用防水等級為I、Ⅱ級的設防措施,并且最好采用綜合防水技術措施防水。

      按設防方法可分類如下:
      一、復合防水:采用各種防水材料防水
      二、構造自防水:構造自防水或結合排水進行防水
      按設防材料性能的分類:
      (1)剛性防水:指用素漿、水泥漿和防水砂漿組成的防水層。 
      (2)柔性防水:依據起防水作用的材料還分為卷材防水、涂膜防水等多種。
     、卷材防水:將幾層卷材用膠結材料粘在結構基層上,而構成防水層。通常做法是三氈四油、表面鋪保護層。 卷材防水材料可分為三大類:瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水材料、合成高分子防水卷材。 
     、涂膜防水防水涂料主要是以乳化瀝青、改性瀝青、橡膠及合成樹脂為主要防水材料?捎糜趶碗s表面。 
      防水工程按設防材料的品種可分為:卷材防水、涂膜防水、密封材料防水、混凝土防水、粉狀憎水材料防水和滲透劑防水等。
      最后,我們還要看看防水等級。
      防水等級主要是根據建筑物的性質、重要程度、使用功能要求、建筑結構特點和防水層耐用年限來確定的。我國已根據《屋面工程技術規范》(GB50207—19N)國家標準,提出了按5年、10年、15年、25年四種不同屋面防水等級的防水設計和施工要求。
      在了解了防水材料防水工程后,我們對“防水”就有了比較系統的認識。防水系統包括防水設計和防水技術兩大部分:
      一、防水設計部分是將建筑工程中的屋面、地下室、室內、外墻等作為一個防水系統工程,對各構造層次和細部節點等進行全面的分析,根據國家規范、專家思想、防水設計要求,結合當前材料應用情況編制的設計應用軟件。采用菜單方式,設計人員可將專家庫知識與所設計的工程的特點有機的結合起來,選擇各步驟,將結果提交后,系統自動進入目前建筑設計所采用的AutoCAD繪圖軟件中,在AutoCAD中形成符合國家規范要求的防水構造和相應的細部構造(節點)大樣圖,并提出施工要求和技術措施。設計人員可以很方便地將根據專家庫建議所選擇的合適的防水設計方案引用到建筑設計圖紙中,準確、有效的完成防水設計任務。
      二、防水技術部分包括工程標準、材料標準、材料介紹、材料廠家、名詞術語,問答、施工工藝等大量的文字圖片資料,匯集了近二十年防水的專業知識和先進的防水技術成果,內容全面系統,查閱方便快捷。其中獨立的《標書制作系統》能自動生成標書及施工組織設計等文檔,有效幫助完成建筑防水工程有關技術資料的編制。

      [總結]
      我國的建筑防水材料門類變化并不大,但各類防水材料都有不同程度的進步,品種也進一步增多。只要我們本著原則做事,就一定可以根治這“建筑物癌癥”。
     。1)建筑防水觀念應該轉變。首先要提高防水技術重要性的認識。目前建筑技術和裝修標準在不斷提高,而國內建筑防水的標準卻有所下降。過去僅是屋面防水工程構造價約占工程造價的5%~10%,而近年卻降為2%左右。國外建筑防水概念已在轉變,即不是只考慮一次性造價,而是綜合考慮防水工程造價和使用期,并且更加強調使用功能的提高。
     。2)重視防水設計與施工工藝、防水材料與結構及基層、施工時間與環境之間的匹配、協同和優化,以求得最佳的防水效應。因此,在建筑屋面的各項與防水層有關的設施時,均要在建筑結構施工圖中給予表達,并有明確的防水構造做法。
     。3)合理的選材是達到技術經濟綜合效果的關鍵。其主要原則是根據建筑物重要性選擇其結構、地理位置、氣候條件、防水等級、防水層構造、防水部位和細部構造等;根據當地的氣候特征選擇防水材料;根據防水材料的性能、防水等級的要求,確定防水層的厚度,F在防水材料品種繁多,產品質量差異很大。設計人員應充分了解這些材料的性能,正確的選擇優質的防水材料,組成既經濟合理,又能充分發揮效果的防水層。大型工程的屋面,特別是高層建筑的屋面應選用高檔或中高檔的防水材料,使它與建筑物的等級、標準相適應。
      防水是建筑安全工作的核心。防水工程質量與設計、施工、材料3方面都有密切關系。材料為基礎,設計為前提,施工為關鍵。為了搞好建筑的防水工程,我們必須選擇質量可靠的防水材料,作出合理的構造,并把好施工質量關。


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