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    墻體結構分析及防水設計
    發布時間:2014-11-28
     由于各地外墻構造的不同,外墻防水設計差別很大,同一地區,不同時期,不同建筑,設計標準不同,差別也很大。但由于我國一般民用建筑的結構及構造體系大體相近,特別是砌體用料變化不大,因此防水方面存在的問題又有許多共同之點。本文僅就其中一些問題,通過墻體構造分析,提出解決的辦法與途徑。

     一、基本原則:1、減少結構主體變形的影響,減少結構主體變形的影響是外墻防水的先決條件。除了結構專業須控制荷載及整體溫度變形外,容易被忽視的是屋蓋溫度變形對頂層墻體的影響。這種影響通常比預料的要大,因此建議屋面構造均應設計絕熱層。非框架砌體,主要靠圈梁、構造柱減少或控制主體變形的影響。只要按要求,設計墻體砌塊排列立面圖,并采用專用砂漿砌筑,問題都不大?蚣芴畛淦鰤K墻體減少主體變形影響的措施主要有:從頂層向下,逐層填充砌塊;各層填至框架梁底處,暫時留空不作,待外墻全部填砌后,再完成斜磚頂砌;粉刷前進行梁底檢查,有空漏處勾填砂漿,必要時,壓力注漿。

     2、保證砌體砌筑質量,外墻發生較嚴重的滲漏,大多與砌體砌筑質量有直接關系,而與砌塊種類基本無關。同濟大學的一個研究小組曾對4種砌塊砌筑的墻體進行雨水強度透滲試驗。結果是:只有當砌體結構出現貫穿裂縫時,外墻背面才出現濕斑。因此,保證砌體的砌筑質量,特別是豎縫砂漿的飽滿度,乃是外墻防水的基本條件。

     3、解決外墻溫變裂縫,北方建議采用外墻外保溫系統,不僅節能,同時也解決防水,因為滲漏與溫變裂縫有直接關系。該系統用于新建建筑的關鍵是外墻設計必須一次到位,包括所有外掛設備及預埋預留條件。若舊建筑外墻大面積滲漏,且系砌塊砌筑質量普遍低下所致。治理時又不允許改動墻體,不影響用戶正常使用,想徹底解決滲漏,借用該系統,可能是一個好主意。在南方,新建空心砌塊外墻,建議東、西墻采用三(排)孔砌塊,總厚190mm;外墻飾面設計成淺色,增加隔熱效果。多層建筑還可考慮種植攀爬植物。

     4、明確外墻防水設防的標準,外墻防水設防的標準主要考慮多雨地區的風壓;撅L壓值與所在地區有關。同一地區風壓實際值,與建筑的高度有關,與所處地形及周邊環境亦有關,但能夠明確考慮的,主要還是高度。

     二、構造措施:1、混凝土空心砌塊,(1)應采用合格的機制砌塊。工地現場制作的砌塊,質量不穩,尺寸不準,養護條件差,影響砌體質量,滲漏率高。(2)砌塊應兩端帶肋,砌筑時應采用肋灰法。水平面提倡用電振鋪灰器,僅在兩側肋面上鋪灰。砌筑時注意豎縫滿漿:端肋應按預施灰法操作(通常同時只鋪3塊砌塊),鋪灰后,輕提砌塊,擠漿砌筑;這之前,對已上墻的砌塊端肋也已先行施灰。(3)砌塊砌筑時要保持干燥;斜磚頂砌至少要隔日進行;砌后7d進行粉刷。粉刷前對砌體質量進行驗收,重點在豎向灰縫。對有問題的灰縫用摻膨脹劑的水泥砂漿(1:3)勾縫處理。(4)首皮砌塊應滿漿鋪砌,并用C15混凝土將空孔填實,內高外低;如有必要,可在縱向低處預留若干排水孔;端部窄孔則用水泥砂漿填實。門窗洞口兩側空孔也用混凝土填實,窗上口鋼筋混凝土梁底外低內高,窗下口混凝土臥梁也外低內高。變形縫兩側若為砌塊,其臨縫之空孔,亦當用混凝土填實。(5)墻體施工(進料)留洞,建議留直槎,加過梁;洞兩側按上述窗洞兩側作法填實混凝土。施工后期補洞時,錨接拉筋、補砌混凝土砌塊、留槎填砌的傳統作法不適用于空心砌塊。(6)安裝在外墻上的構配件(空調機、排油煙孔等)、管道、螺栓,均當預埋;應在預埋件所在砌塊處,用C15混凝土預先填實,并在預埋件四周嵌聚合物水泥砂漿。(7)外墻粉刷及其內裝修,應考慮透氣性。內外粉刷不可全部采用封閉式。外封則內透,內封由外透。這樣可減少水分的遷移阻力,使蒸發速率總是大于滲透速率,偶有滲漏,濕漬也不顯現,不影響正常使用。外墻室內一側的木裝修,雖透氣,但吸潮,若有水滲透,侵入的水暗中遷移,易引起大面積的霉斑。因此,其外墻砌筑除按上述要求進行外,建議在砌筑砂漿里摻聚合物,目的是增加砌體的整體韌性,減少因裝修敲擊引起的裂縫。同時,其外墻粉刷應選用高等級設防。(8)外墻防水層主要采用聚合物水泥砂漿。視砌體平整度,可分層找平,也可一次找平。分層找平時,打底砂漿可選用纖維防水砂漿,并選用主要起防裂作用的防水劑;聚合物水泥砂漿則作為第2道找平層,并起主防水層的作用。外墻飾面磚應采用3mm厚聚合物水泥砂漿(細砂,乳液含量高于找平層)薄層滿貼并滿漿勾縫填實壓光。聚合物建議選用粘結力及耐水性都較好的乙烯-聚醋酸乙烯及丙烯酸復合乳液。選用107膠,與偷工減料可視為同等錯誤。(9)外墻若選用聚合物水泥防水涂膜(JS或PMC)作主防水層,且同時選用塊材(面磚)飾面,則應由有經驗的施工隊連續作業完成。兩層構造間隔時間若過長,可能會因涂膜過分干燥而影響塊材的即時粘貼質量。(10)凡憎水性的防水材料,只能用在最終飾面層,其表面不宜再作其他粘貼性飾面材料。

     2、加氣混凝土,(1)加氣混凝土砌塊上墻之前,應停留3個月以上(從生產之日起計算)。砌筑砂漿應為專用砂漿。專用砂漿配制的原則是:和易性好,強度等級與加氣砌塊強度較匹配。(2)加氣混凝土砌體粉刷前須局部加網者,不推薦鋼絲網,而建議選用耐堿纖維網格布。網格布應先用JS貼在聚合物水泥砂漿底灰之上,隨即進行面層抹灰。加氣混凝土的吸水特性是:整體少而慢,表層多而快。因此,粉刷前一天澆水,粉刷前數小時禁止澆水;基底先涂JS-道,隨后即作聚合物水泥砂漿找平打底。無強風暴雨地區,也可用混合砂漿打底。(3)加氣混凝土外墻飾面不應采用重質塊材。其粉刷要點是:采用薄層過渡,總厚度控制在15mm之內。薄層過渡:找平層,聚合物水泥砂漿8mm或纖維防水砂漿8mm,均為低標號水泥配制;面層,聚合物水泥砂漿(細砂)5mm厚;飾面層,涂料,防水、透氣、耐候。德國是加氣混凝土使用大國。德國的加氣混凝土均采用配套供應的專用砂漿砌筑,灰縫1mm;砌體飾面(也是保護層)直接采用涂料,防水、透氣、耐候。(4)加氣混凝土外墻砌體,其門窗洞口四周,建議用聚合物水泥砂漿加耐堿纖維網格布增強。安裝外門窗應采用注射式錨栓固定。無條件使用錨栓時,建議洞口兩側使用粘土磚或混凝土構造柱,這在有強風暴雨地區是非常必要的。(5)加氣混凝土外墻不宜掛吊設備,更忌事后打洞預埋。惟一可行的辦法是,設計之初就確定其位置;施工時,將預制混凝土臥梁或砌塊隨墻砌入。事后預埋,只有埋在圈梁或框架之上。(6)加氣混凝土條板,不宜用在外墻上。

     3、其他構造,(1)干掛石材的結構基底,干掛石材的結構基底應作防水層。筆者建議作JS,無論是砌體加鋼骨架還是混凝土直接干掛!1】為使防水層在錨栓處連續,應在清孔后,將涂有JS的不銹鋼脹管螺栓(JS涂于栓套外及錐體上半段)置入,JS自動在栓口周邊堆積加厚,起到密封作用,隨后即安裝石板。鉆孔前做大面積JS防水層,做JS之前應先處理模板螺栓孔,處理方法同地下室混凝土外墻!2】砌體基底安裝鋼骨架之前,應先用防水砂漿或纖維砂漿找平,再做JS防水層。安裝骨架時,其螺栓孔防水處理同上!3】干掛石材外墻,在門窗洞口處須注意:所有接縫須作防水密封處理,并預留泄水孔;窗上口水平石板應采用穿透式螺栓(外露螺帽應帶有裝飾性)錨定;窗的安裝與石板安裝密切配合進行。(2)窗樘周邊密封膠的施打打窗樘周邊密封膠的施打質量是普遍存在的問題。很少有人預留槽,更鮮有留出合格之膠槽者,后剔槽更是無法下手。較徹底的解決辦法是改善窗料(樘料)設計,創造出良好的嵌填條件。加設附框,可以回避砂漿填縫的困難。其前提是:窗洞口要有足夠的精度。平外墻之外窗,應采用專門設計的窗料。平墻外窗之上口,無法作出滴水線,水易侵入室內。故窗之上下樘料均當設計泛水,使窗樘安裝后形成雙層密封。雖取雙封,仍需考慮萬一滲水后的排除。此外,平墻外窗的錨固構造也與一般外窗有較大的不同。(3)窗式空調機座座窗式空調機座宜整體預制,隨墻砌入。如為后嵌式,應在機座與洞口之間注漿,并于內外表面嵌聚合物水泥砂漿至少20mm深?照{機應安裝在硬質滑軌上,機殼底部不直接觸地,減少毛細滲水。(4)外墻變形縫蓋板板傳統的外墻變形縫蓋板采用鍍鋅鐵皮,建議改為不銹鋼。在強風暴雨地區,或建筑立面美觀要求較高時宜選鋁合金迷宮式蓋縫條。它可以確保遇強風雨時,入縫的雨水在侵入縫內深處之前就沿蓋縫條落下,故多重迷宮式蓋縫條可省去防水構造層。(5)幕墻底部與裙房屋面或大平臺交接處的構造。

     實際工程中,有不少設計是將幕墻延伸至地坪面層之下的。這種錯誤將不僅使幕墻下端變形受阻,而且將導致滲入幕墻背后的少量雨水只進不出,逐漸匯于屋面面層之下,積多成患,造成屋面滲水。正確的設計是,幕墻在近屋面面層處(如200mm)收住,形成開敞式自由端,不受屋面約束,并使偶入幕墻之水隨進即出。這種設計的好處,還可使屋面的主防水層在泛水處與幕墻背后之墻基防水層相接,形成連續的防水層,科學合理、維修方便,而且美觀。

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