建筑施工手册系列之地下防水工程 17-2 水泥砂浆抹面防水

17-2水泥砂浆抹面防水水泥砂浆抹面防水使用历史悠久，由于其使用方便，价格低廉，被土木建筑领域广泛采用。砂浆防水一般称其为抹面防水，它是一种刚性防水层。目前砂浆防水常使用的方法为人工抹压方法，机械湿喷法采用的较少。大量的人工抹压方法，主要依靠施工人员的现场操作来实现，抹面的平整度和密实性与操作人员的操作技巧有关。为了提高砂浆抹面防水层的抗渗能力，掺入市售的小分子防水剂可提高水泥砂浆水密性和疏水性，提高同厚度砂浆抹面层的防水性能。水泥砂浆抹面属刚性防水层，它质脆、韧性差，在湿度和温度变化的情况下易产生空鼓开裂现象。为了克服这一缺陷，往往在水泥砂浆中引入了聚合物材料进行改性，改性后的砂浆，一则大大地提高了水密性，二则提高了抗拉、抗折和粘结强度，降低了砂浆的干缩率，增强了抗裂性能。目前商业化的防水砂浆专用胶乳，有氯丁橡胶胶乳、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳、丙烯酸酯胶乳、环氧乳液等。采用商业化专用胶乳对普通硅酸盐水泥进行改性的聚合物水泥砂浆，在地下工程的防渗、防潮，厕浴间的防水，及墙面防水中发挥了特有的作用。但在使用专用胶乳配制防水砂浆中，发现了此类砂浆仍有许多方面不能满足工程的需求，如胶乳的加入降低了水泥早期的强度，此时如养护不好，分格面积不合理，就会产生裂缝及空鼓。在专用胶乳的基础上，目前已有商业化的单组分胶粘剂及粉、液双组分胶粘剂产品，此系列产品除了保证该类砂浆良好的施工性能、抗渗性及粘结性外，还通过对聚合物胶乳和水硬性材料技术水平的提高，解决了该类砂浆早期强度低的问题。采用某些产品配制砂浆，其干缩率可比普通水泥砂浆小10~15倍，比日本JISA6023工业用聚合物水泥砂浆的干缩率还小2~3倍。这类产品的面市，解决了地下防水工程大面积防水施工的难题，它在地下工程、涵洞、洞库、隧道背水面的防水工程中起到了至关重要的作用。17-2-1水泥防水砂浆的种类水泥防水砂浆的分类及性能见表17-21。水泥防水砂浆分类及性能表17-21水泥防水砂浆掺小分子的水泥防水砂浆在普通水泥砂浆中掺入小分子防水剂，以提高砂浆的水密性或疏水性，达到提高砂浆抗渗等级的目的掺塑化膨胀剂防水砂浆在普通水泥砂浆中掺入塑化膨胀剂（膨胀剂复合减水剂），减少了砂浆拌合用水量并使其在水化反应的早期及中期产生化学自应力作用，一则可提高砂浆的密实性，同时化学自应力可补偿砂浆因温度和干、湿度变化而引起的收缩，达到防止砂浆空鼓、开裂的作用聚合物水泥防水砂浆①在普通水泥砂浆中掺入专用胶乳．可提高砂浆的抗渗性和粘结性，提高抗折和抗拉强度，砂浆的早期强度低于普通砂浆②采用特种水泥和改性专用胶乳或粉状聚合物改性水泥两类产品配制砂浆，砂浆除具有上述优点外，早期强度大幅度提高，有的甚至6h就可进行下道工序的施工；体积稳定性大大提高，可在100m2大面积施工不设缝，拱形结构可在上百延长米内不设缝17-2-2各类防水砂浆、防水剂的化学组成各类防水砂浆防水剂的化学组成见表17-22。各类防水砂浆防水剂的化学组成表17-22防水砂浆种类防水剂类别掺小分子防水剂的砂浆无机类氯化钙、无机铝盐有机类有机硅、脂肪酸掺塑化膨胀剂的砂浆钙钡石膨胀源硫铝酸盐、木钙萘系减水剂聚合物水泥砂浆橡胶类氯丁胶乳、羧基丁苯胶乳、丁苯胶乳橡塑类丙烯酸酯乳液、环氧乳液胶乳或粉状聚合物改性水硬性材料丙烯酸酯胶乳＋改性水泥环氧乳液＋改性水泥粉状聚合物＋改性水泥17-2-3水泥防水砂浆适用范围水泥防水砂浆适用范围见表17-23。水泥防水砂浆适用范围表17-23种类特点适用范围小分子防水剂砂浆1．提高了水密性和疏水性2．价格便宜3．与普通水泥砂浆比较，机械力学性能不提高4．某些防水剂加入后，砂浆的抗压强度下降，干缩率上升结构稳定，埋置深度不大，不会因温度、湿度变化，振动等产生有害裂缝的地上及地下防水工程掺塑化膨胀剂防水砂浆1．提高了水密性及抗渗性2．对干、冷缩具有补偿收缩作用3．可加大分格面积用途同上，分格面积可比小分子防水剂砂浆加大专用胶乳改性水泥类聚合物水泥砂浆1．提高了水密性、抗折、抗拉强度粘结性2．初粘性、施工性能优异3．早期强度低用途同上，还可用于受冲击和有振动的防水工程专用胶乳加改性水泥面胶粉改性水泥胶粘剂配制的聚合物水泥砂浆1．提高了水密性、抗折强度、抗拉强度、粘结性2．初粘性、施工性能优异3．早期强度高、干缩率小、体积稳定性好用途同上，还可用于受冲击和有振动的防水工程，可用于大面积的防水抹面工程17-2-4施工前的准备工作17-2-4-1材料、施工工具、施工环境1．材料（1）水泥。普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥。水泥强度等级应不低于32.5MPa，无受潮结块现象，出厂期不超过3个月，遇有特殊情况需经过检验，质量合格才可使用。不同品种的水泥不可混用。（2）砂。选用颗粒坚硬、粗糙洁净的粗砂，平均粒径不小于0.5mm，最大粒径不大于3mm。砂中不得含有垃圾，草根等有机杂质，含泥量不得大于1%，硫化物和硫酸盐含量不得大于1%。（3）水。一般采用饮用水，如用天然水应符合混凝土用水要求。2．施工工具一般常用的工具有：清理工具（清理基层用）铁锤、钻子、剁斧、钢丝刷、扫帚、棕刷、胶皮管、水桶等。抹砂浆工具灰浆搅拌机或拌盘、铁锹、水桶、灰桶、筛子、棕刷、抹刀等。3．施工环境施工操作环境应满足下列要求：（1）气温在5℃以上，40℃以下，风力在四级以下。夏季露天施工还应做好防晒，防雨工作，冬季5℃以下施工要采取取暖和保温措施。（2）当工程在地下水位以下施工时，施工前应将水位降到抹面层以下。地表积水应排除。（3）旧工程维修防水层，应将渗漏水堵好或堵漏，抹面交叉施工，以保证防水层施工顺利进行。17-2-4-2基层的处理基层处理十分重要，是保证防水层与基层表面结合牢固，不空鼓和密实不透水的关键。基层处理包括清理、浇水、刷洗、补平等工序，使基层表面保持潮湿、清洁、平整、坚实、粗糙。1．混凝土基层的处理（1）新建混凝土工程，拆除模板后，立即用钢丝刷将混凝土表面刷毛，并在抹面前浇水冲刷干净。（2）旧混凝土工程补做防水层时，需用钻子、剁斧、钢丝刷将表面凿毛，清理平整后再冲水，用棕刷刷洗干净。（3）混凝土基层表面凹凸不平、蜂窝孔洞，应根据不同情况分别进行处理。超过1cm的棱角及凹凸不平处，应剔成慢坡形，并浇水清洗干净，用素灰和水泥砂浆分层找平（图17-25）。图17-25混凝土基层凹凸不平的处理混凝土表面的蜂窝孔洞，应先将松散不牢的石子除掉，浇水冲洗干净，用素灰和水泥砂浆交替抹到与基层面相平（图17-26）。图17-26混凝土基层蜂窝孔洞的处理混凝土表面的蜂窝床面不深，石子粘结较牢固，只需用水冲洗干净后，用素灰打底，水泥砂浆压实找平（图17-27）。图17-27混凝土基层蜂窝麻面的处理（4）混凝土结构的施工缝要沿缝剔成八字形凹槽，用水冲洗后，用素灰打底，水泥砂浆压实抹平，见图17-19。2．砖砌体基层的处理对于新砌体，应将其表面残留的砂浆等污物清除干净，并浇水冲洗。对于旧砌体，要将其表面酥松表皮及砂浆等污物清理干净，至露出坚硬的砖面，并浇水冲洗。对于石灰砂浆或混合砂浆砌的砖砌体，应将缝剔深1cm，缝内呈直角（图17-28）。图17-28砖砌体的剔缝3．毛石和料石砌体基层的处理这种砌体基层的处理与混凝土和砖砌体基层处理基本相同。对于石灰砂浆或混合砂浆砌体，其灰缝要剔深1cm，缝内呈直角。对于表面凹凸不平的石砌体，清理完毕后，在基层表面要做找平层。找平层的做法是：先在石砌体表面刷水灰比0.5左右的水泥浆一道，厚约1mm，再抹1~1.5cm厚的1：2.5水泥砂浆，并将表面扫成毛面。一次不能找平时，要间隔两天分次找平。基层处理后必须浇水湿润，这是保证防水层和基层结合牢固，不空鼓的重要条件。浇水要按次序反复浇透。砖砌体要浇到砌体表面基本饱和，抹上灰浆后没有吸水现象为合格。17-2-4-3砂浆的拌制砂浆的拌制可采用机械搅拌或用人工搅拌，拌合时要严格按照配合比加料，拌合料要均匀一致。拌合好的砂浆不宜存放过久，防止离析与初凝，初凝后的砂浆不得加水再度使用。17-2-4-4砂浆抹面施工操作要点1．混凝土顶板与墙面防水层操作素灰层，厚2mm。先抹一道1mm厚素灰，用铁抹子往返用力刮抹，使素灰填实基层表面的孔隙。随即在已刮抹过素灰的基层表面再抹一道厚1mm的素灰找平层，抹完后，用湿毛刷在素灰层表面按顺序涂刷一遍。第一层水泥砂浆层，厚6~8mm。在素灰层初凝时抹水泥砂浆层，要防止素灰层过软或过硬，过软会将素灰层破坏；过硬则粘结不良，要使水泥砂浆薄薄压入素灰层厚度的1/4左右（图17-29）。抹完后，在水泥砂浆初凝时用扫帚按顺序向一个方向扫出横向条纹。图17-29砂浆层与素灰层衔接示意1-素灰层太软；砂粒穿透素灰层；2-素灰层太硬，水泥砂浆层与素灰层衔接不良；3-素灰层软硬适宜，素灰层与水泥砂浆层之间有0.5mm的衔接层第二层水泥砂浆层，厚6~8mm。按照第一层的操作方法将水泥砂浆抹在第一层上，抹后在水泥砂浆凝固前水分蒸发过程中，分次用铁抹子压实，一般以抹压2~3次为宜，最后再压光。2．砖墙面和拱顶防水层的操作第一层是刷水泥浆一道，厚度约为1mm，用毛刷往返涂刷均匀，涂刷后，可抹第二、三、四层等，其操作方法与混凝土基层防水相同。3．石墙面和拱顶防水层的操作待找平层（为一层素灰，一层砂浆）水泥砂浆充分硬化后，再在其表面适当浇水湿润，即可进行防水层施工，其操作方法与混凝土基层防水相同。4．地面防水层的操作地面防水层操作与墙面，顶板操作不同的地方是，素灰层（一、三层）不采用刮抹的方法，而是把拌合好的素灰倒在地面上，用棕刷往返用力涂刷均匀，第二层和第四层是在素灰层初凝前后把拌合好的水泥砂浆层按厚度要求均匀铺在素灰层上，按墙面、顶板操作要求抹压，各层厚度也均与墙面，顶板防水层相同。地面防水层在施工时要防止践踏，应由里向外顺序进行（图17-30）。图17-30地面施工顺序5．特殊部位的施工（1）结构阴阳角处的防水层，均需抹成圆角，阴角直径5cm，阳角直径1cm。（2）防水层的施工缝需留斜坡阶梯形槎，槎子的搭接要依照层次操作顺序层层搭接。留槎的位置一般留在地面上，亦可留在墙面上，所留的槎子均需离阴阳角20cm以上（图17-31）。图17-31防水层接搓处理17-2-5掺无机质小分子防水剂防水砂浆的施工17-2-5-1防水剂简介1．氯化物金属盐类防水剂（又称防水浆）氯化物金属盐类防水剂是用氯化钙、氯化铝，水配制而成的液体，呈淡黄色。把它掺入水泥砂浆后，经化学反应生成含水氯硅酸钙，氯铝酸钙等化合物，将水泥砂浆中的空隙填充，切断毛细孔通路，提高水泥砂浆的抗渗能力。市场有成品销售。若自制氯化物金属盐类防水剂，可参照表17-24配合比配制。氯化物金属盐类防水剂配合比表17-24材料名称重量配合比（%）备注氯化铝4固体，工业用氯化钙46CaCl2含量不小于70%的工业品水50自来水或饮用水配制方法：（1）按配合比将所用材料分别称量好；（2）将固体氯化钙破成粒径约3cm的碎块；（3）将固体氯化钙碎块加入水中，用木棒不断搅拌，直至氯化钙全部溶解（在此过程中液体不断升温）；（4）待液体温度下降至50~52℃时，加入氯化铝继续搅拌至全部溶解，即成防水剂。2．无机铝盐防水剂无机铝盐防水剂是用无机铝和碳酸钙为主料，与多种无机化学原料化合反应而成的淡黄色或褐黄色油状液体。掺入水泥砂浆后，可同水泥水化产物硅酸三钙、水化铝酸三钙、铁酸三钙等发生化学反应生成难溶于水的胶体，以及具有一定膨胀性的复盐——水化氯铝酸钙，水化氯铁酸钙，水化氯硅酸钙等晶体物质，这些胶体和晶体物质能够填充水泥水化过程中形成的毛细孔道和裂隙，从而增加水泥砂浆的密实度，有效地提高了防水层的抗渗性。无机铝盐类防水剂市售成品较多，可根据其技术性能及工程特点选用。17-2-5-2防水净浆、砂浆的配合比1．掺氯化物防水剂净浆，砂浆的配合比见表17-25。氯化钙类防水剂配合比（重量比）表17-25材料名称水泥砂水防水剂防水净浆8-61防水砂浆83612．掺无机铝盐防水剂净浆，砂浆配合比见表17-26。无机铝盐防水剂配合比表17-26材料名称