第14章-建筑防水构造

1第14章建筑防水构造建筑防水是建筑维护构造的一个重要组成部分。建筑中渗漏水现象时有发生，轻则会引起室内墙面和顶棚发霉脱皮，危及人的身体健康，重则会威胁到结构构件的安全，影响建筑的使用寿命。建筑物中，漏水现象多发生在屋面、多水房间的楼地面、管道、卫生设施、地下室外墙和地面等部位。而在外墙上，墙与窗之间、墙与梁柱的接缝处等，由于材料的变化易产生裂缝，从而引发渗水。所以建筑需要进行防水处理的地方主要在屋面、墙面、地下室等经常受到雨雪和地下水侵袭的部位和一些需要用水的内部空间，例如居住建筑的厨房、卫生间、浴室，还有其他一些建筑中的实验室、餐饮用房等。本章的内容将主要针对这些部位的防水机理及构造方法来展开论述。14．1建筑防水构造综述14．1．1建筑防水构造设计的基本准则在本篇第1章中，我们已经将建筑物的变形列为引起建筑物开裂和渗漏的重要原因之一。除此之外，水压也是造成水通过建筑材料中存在的细小空隙向室内或是建筑物的其他部位渗透的不可忽视的原因。例如，建筑物的地下室长期浸泡在有压的地下水中或在丰水期遭遇到地下水；积水部位的水由于自重产生压力等等，都有可能造成建筑构件的渗水。因此，建筑防水构造做法往往按照以下几条基本原则进行设计：(1)有效控制建筑物的变形，例如热胀冷缩、不均匀沉降等等。并且对有可能因为变形引起开裂的部位事先采取应对措施，例如下文中将介绍的在屋面上所采用的刚性材料中预留分仓缝的构造措施，就是用来限制变形应力的大小，以防止屋面无序开裂的。(2)对有可能积水的部位，采取疏导的措施，使水能够及时排走，不至于因积水而造成渗漏。例如下文中将介绍的组织屋面坡度，将雨水及时引导到雨水排放管网中去的方法，就是其中之一。(3)对防水的关键部位，采取构造措施，将水堵在外部，不使入侵。14．1．2建筑防水的做法类型在长期的工程实践中，运用这些原则并结合建筑材料的发展，已经积累了大量的防水构造经验可供参考。总结起来可以分为两大类，一类是构造防水，一类是材料防水。其中构造防水是指通过构造节点设计和加工的合理及完善，达到防水的目的。所选用的材料不一定是防水材料，所以构造防水又叫构造自防水。而材料防水是指在防水的重点部位添加各种防水材料，利用材料本身的防水性能来达到预期的目的。材料防水的关键在于被选用材料自身良好的防水性能，当然构造设计仍需合理。可以举一个简单的例子来说明这二者的区别。例如一块普通的布，自身是可以透水的，但如果做成伞面，由于伞打开时布被绷紧成弓状，有利于排水及形成表面水膜，因此下雨时伞面虽然潮湿但可以挡雨。但如果将布做成外衣，则必须涂上防水胶才能成为雨衣，这是因为构造方法的不同。在实际工程中，往往灵活运用或综合应用这两种不同的方法，以求得到较好以及较为长久的防水效果。2目前，建筑各部位的防水方式多以材料防水为主，并按照防水材料的特性，主要分为刚性防水材料、柔性防水材料、防水涂料等。结构自防水和刚性材料防水（如涂抹防水砂浆、浇筑掺有外加剂的细石混凝土或预应力混凝土等）均属于刚性防水；用各种防水卷材形成防水层均属于柔性防水；涂刷各种防水涂料形成防水层均属于涂膜防水。1．刚性防水（1）刚性防水材料常见的刚性防水材料主要有防水混凝土、防水砂浆和聚合物水泥砂浆。砂浆和混凝土的材性原本就较密实，但在施工干硬过程中，由于水分流失会留下孔隙而形成毛细管，对防水不利，因此在用于防水层时需要提高自身的密实性或加入添加剂。常用的添加剂有减水剂、膨胀剂、憎水剂（引气剂）等。1）减水剂防水混凝土：减水剂可以减少施工时水泥砂浆或混凝土的用水量，并提高它们的凝结速度，进而提高混凝土的密实性和抗渗性。2）膨胀剂水泥防水混凝土：膨胀剂可以使混凝土在硬结过程中形成膨胀性结晶水化物，弥补混凝土收缩时形成的孔隙，防止混凝土出现裂缝，以提高混凝土的抗渗性。3）引气剂防水混凝土：引气剂是一种具有憎水作用的表面活性物质，它能够显著降低混凝土拌合水的表面张力，产生大量密闭、稳定和均匀的微小气泡，并增加黏滞性，减少混凝土的渗水通道，进而提高混凝土的密实性和抗渗性。加入添加剂的防水砂浆和防水混凝土具备比一般砂浆和混凝土更好的防水性能。（2）刚性防水的特点及适用范围刚性材料防水可同时兼有防水和承重双重功能，构造简单，施工方便，造价低廉。但对温度变化和结构变形较敏感，容易因变形而产生裂缝，造成渗漏。刚性防水一般用于地下室或南方地区的屋面防水。但不宜用于高温、有振动和基础有较大不均匀沉降的建筑，也不适用于有松散保温层的屋面防水。当防水要求较高、有多道防水设防要求时，可将刚性防水层与柔性防水或涂膜防水结合使用。（3）刚性防水层的构造要点1）刚性防水层一般不需要先找平，但当底面极不平整时，也可通过设找平层来保证防水层薄厚均匀。2）在工程中，整体现浇的钢筋混凝土结构层上可以选择防水砂浆作为防水层，即在20～25mm厚1：2的水泥砂浆中添加3％～5％的防水剂；而在预制装配式的钢筋混凝土结构层上则应选择防水混凝土，即采用厚度不小于40mm的C20细石混凝土，在接近其上表面处配置4～6＠100～200的钢筋网片，并做不小于10mm厚的保护层。3）为了抵御因热胀冷缩及建筑结构变形所造成的刚性防水层开裂，刚性防水层还应设置分格缝和隔离层。分格缝间距一般不超过6m，位置因防水层所处的部位而异。隔离层的做法是在刚性防水层下铺设纸筋灰、低强度等级砂浆，或干铺一层卷材等，目的是将刚性防水层与结构层脱离，允许它们之间有相对位移，以保证防水层在温度作用下自由伸缩而不受结构层的牵制，也避免因结构层变形而造成防水层被破坏。为了使上述相对位移易于实现，隔离层下需要平整的基底，即应做找平层。2．柔性防水柔性防水是指用本身不透水、又有一定的延展性和弹性、可以在一定范围内适应微小变形的材料进行防水。由于它们一般都是卷材，可供铺设，故又被称为卷材防水。（1）柔性防水材料3目前常见的防水卷材有沥青防水卷材（简称沥青卷材或油毡卷材）、高聚物改性沥青防水卷材（简称改性沥青卷材）、合成高分子防水卷材（简称高分子卷材）三大系列。1）沥青防水卷材：即用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料制成可卷曲的片状防水材料。常见的有纸胎石油沥青防水卷材（分200号、350号、500号三种标号）、玻璃布胎沥青防水卷材（简称玻璃布油毡）、玻纤胎沥青防水卷材（简称玻纤胎油毡）等。2）高聚物改性沥青防水卷材：即用合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维毡、纤维织物或塑料薄膜为胎体，粉状、粒状、片状或塑料膜为覆面材料制成可卷曲的片状防水材料。其中常见的有玻纤胎SBS改性沥青防水卷材（分25号、35号、45号三种标号）、聚酯无纺布胎SBS改性沥青防水卷材（分25号、35号、45号、55号四种标号）、以及玻纤毡胎APP改性沥青防水卷材（分25号、35号、45号三种标号）和聚酯无纺布胎APP改性沥青防水卷材（分35号、45号、55号三种标号）等。3）合成高分子防水卷材：即用合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体为基料，加入适量化学助剂和填充剂等，采用橡胶或塑料加工工艺制成的可卷曲的片状防水材料。其中常见的有三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙烯—橡胶共混防水卷材、增强氯化聚乙烯防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。几种常用防水卷材的规格和性能表14-1-1（2）柔性防水材料的特点及适用范围传统的油毡卷材虽然具有较好的经济性，但是由于施工麻烦，质地较脆，在荷载作用下容易开裂，造成漏水，而且存在着遇冷易开裂，遇热易流淌，易老化，耐气候性和耐久性都较差的弊端，目前已趋于淘汰。而改性沥青防水卷材和高分子防水卷材由于具有弹性好、延伸率大、耐老化、温度范围广、耐候性强等多方面优势，已成为当今防水材料的主流。其中高分子卷材—般采用冷施工作业，操作更灵活简便。柔性防水运用广泛，更多用于北方地区的屋面防水，在地下室防水中一般与刚性防水配合使用。（3）柔性防水的构造要点通常情况下，柔性防水均应含有找平层、结合层、防水层和保护层。1）柔性防水材料需铺设在平整的基底上，否则不便于卷材的粘贴，还有可能在某些局部被戳破，造成渗漏，因此必须做找平层。2）柔性防水层的结合层，可以保证卷材与基层的牢固粘结，其做法因防水材料和施工方式而异，但施工前必须保持下部基层干净、干燥。43）柔性防水层的做法依材料而定。油毡卷材一般用二毡三油或三毡四油。目前使用较多的改性沥青防水卷材和高分子防水卷材一般都采用单层做法，在设防要求较高时也可采用双层或多层做法。4）柔性防水层的外表面应设保护层，用以减少外界各种不良因素的影响，提高其耐久性。保护层做法因防水材料和设防部位而异。当采用刚性材料做保护层时，需要加设隔离层，并做分格缝。表14-1-2反映了不同柔性防水材料的做法特征。柔性材料防水的构造做法表14--1-23．涂膜防水涂膜防水又称涂料防水，是指用可塑性和粘结力较强的涂料，一是靠涂料本身或者与基底表面发生化学反应所生成的不溶性物质来封闭基层表面的孔隙。二是生成不透水的薄膜，附着在基底表面，从而达到防水目的。（1）涂膜防水材料涂膜防水材料主要有水泥基涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料三大类，常用的有再生橡胶沥青涂料、氯丁胶乳沥青涂料、塑料油膏、聚氨酯防水涂料等。（2）涂膜防水的特点和适用范围涂膜防水材料具有防水性好、粘结力强、延伸性大、耐腐蚀、不易老化等优点，有些防水涂料还可以附着在潮湿的表面上，不受某些施工条件限制，灵活方便、容易维修，近年来使用日益广泛。由于涂膜防水材料具有较强的可塑性，故可用于某些难以铺设防水卷材的地方或填补某些细小的缝隙（如管道出口处等），尤其在浴厕间楼地面的防水中应用广泛。但使用时也应注意防止涂膜开裂渗漏。当防水设防要求较高时，涂膜防水可与刚性防水或柔性防水结合使用。当建筑物可能受到较大振动或位于寒冷地区时不宜采用。（3）涂膜防水的构造要点涂膜防水在构造上同样需要做找平层、结合层、防水层和保护层。其中对结构层、找平层和保护层的要求与柔性防水基本相同。为了保证涂膜防水层与基层粘结牢固，其结合层应选用与防水涂料相同的材料经稀释后满刷在找平层上，或在找平层上直接涂刷与相应防水涂料配套的基层处理剂。防水涂料有单一产品，也有做成双组分的。施工时应按规定的比例及方法准确配制，分层涂刷（每层0.3～0.5mm厚，涂刷2至多层），直至达到设计厚度。有些涂料在施工时可以加入一层纤维性的增强材料来加固，例如防水涂层在遇到有基底分格缝的地方，为了适应变形，防止生成的防水涂膜被拉裂，都应采用单边粘贴的方法空铺一条加筋布或防水卷材，再在其上涂刷若干涂层。58．2建筑屋面防水构造8．2．1屋面的常用坡度与防水等级屋面防水功能主要是依靠选用合理的屋面防水盖料和与之相适应的排水坡度，经过构造设计和精心的施工而达到的。屋面的防水盖料和排水坡度的处理方法，可以从“导”和“堵”两个方面来概括，它们之间以既相互依赖又相互补充的辩证关系，来作为屋面防水的构造设计原理。导——按照屋面防水盖料的不同要求，设置合理的排水坡度，使得降于屋面的雨水，因势利导地排离屋面，以达到防水的目的。堵——利用屋面防水盖料在上下左右的相互搭接，形成一个封闭的防水覆盖层，以达到防水的目的。在屋面防水的构造设计中，“导”和“堵”总是相辅相成和相互关联的。由于各种防水盖料的特点和铺设的条件不同，处理方式也随之不同。例如，瓦屋面和波形瓦屋面，瓦本身的密实性和瓦的互搭接体现了“堵”的概念，而屋面的排水坡度体现了“导”的概念，一块一块面积不大的瓦，只依靠相互搭接，不可能防水，只有采取了合理的排水坡度，才达到屋面防水的目的。这种以“导”为主，以“堵”为辅的处理方式，是以“导”来弥补“堵”的不足。而平金属皮屋面、卷材屋面以及刚性屋面等，是以大面积的覆盖来达到“堵”的要求，但是为了屋面雨水的迅速排除，还是需要有一定的排水坡度。也就是采取了以“堵”为主，以“导”为辅的处理方式。1．屋面的坡度屋面的坡度，是由多方面的因素决定的。受到自然气候条件、屋面防水材料、屋顶结构形式、建筑造型要求、构造组合及施工方法等诸因素影响。归纳看主要受