浅谈建筑屋面防水

1建筑屋面防水概述1.1建筑屋面防水的重要性在建筑工程中，包括许多投资方、建设方，对建筑工程防水重要性缺乏清醒的认识，用于防水方面的投资总是一再缩减，我国防水工程造价在建筑工程总造价中的比例还不到1%，结果造成我国现代房屋建筑渗漏十分严重。我国每年用于维修的费用达几十亿，房屋渗漏已成为建筑工程的通病，严重影响到人们的正常生产和生活，很多房屋屡漏屡修，浪费了大量的人力、物力，甚至危及到建筑物的寿命与安全，造成较大的损失，屋面防水工程质量直接关系到房屋的使用功能，生活质量和人居环境，如何制定有效的防水措施，彻底治理渗漏，保证房屋建筑的使用功能，己成为建筑业刻不容缓的大事。1.2建筑屋面防水要建立“整体设防，重点加强，寻漏制漏”的概念随着建筑技术的发展，人们在屋面工程实践中已逐渐认识到要提高屋面工程的技术水平，就必须把屋面当作一个系统工程来进行研究，建立起一个揭示屋面工程技术内在规律的理论分析体系，以指导屋面工程技术的发展。建筑防水技术是一项综合技术性很强的系统工程，涉及到防水设计的技巧、防水材料的质量、防水施工技术的高低，以及在使用过程中的管理水平等全过程。造成屋面渗漏的原因有多种，单从某一方面进行防水设计不能彻底根治渗漏，要形成主动性、整体性防水观念，建立起防、排结合、刚柔并举、整体密封、复合防水及多道设防的设计思想。即坚持防水和排水相结合，结构自防水和建筑防水相结合、材料防水和构造防水相结合、刚性防水和柔性防水相结合，采用多道防水、多种材料复合使用的方法，为提高防水工程的可靠性提供多层保障。我们说屋面防水要多道防水，层层设防，却不是指防水层越多越好，很多屋面刚性层、柔性层都设置了，为什么还漏水呢?作者认为，要根治渗漏，不能单纯地认为只要增加防水层就行了，要解决问题，必须寻根查源，寻漏制漏，即通过查找分析漏水原因，找出引起屋面渗漏水的主要因素，针对漏水因素进行理论分析和研究，制定出科学合理的方法，对易渗漏点要重点设防，并且各防水层间合理匹配，紧密结合，环环相扣，才能更行之有效、更经济地解决屋面防水问题。混凝土屋面防水从构造上分一般有建筑防水、结构防水、或二者的结合。建筑柔性防水又叫外防水，是指在结构外表粘贴防水卷材、涂覆防水涂膜或批刮砂浆防水，它包括材料防水、构造防水和接缝密封防水的结合。以柔性防水为主的建筑防水，具有较好的弹塑性和变形能力，密封性能好，防水材料多用有机材料，如用沥青、树脂、橡胶等制成的涂料、卷材、及油膏等。其缺点是耐大气稳定性差，材料易老化失效，易被破坏而引起渗漏水，且施工复杂，维修难度较大，有些有机材料价格昂贵，推广受到限制。钢筋混凝土结构既承重又能防水，称之为结构自防水。目前在我国的建筑工程中，建筑防水占有相当重要的地位，却忽视了结构防水是根本，结构自防水施工简单、成本低、不受大气影响，耐久性好。缺点是抗拉强度低和容易收缩开裂，导致渗漏。要彻底解决屋面渗漏水问题，应以结构防水为基础，以建筑防水为辅，将建筑和结构防水相结合，治标兼治本，才能做到防水双保险，保证防水效果。1.3建筑屋面主要渗水原因分析建筑屋面是经受雨水最直接、受水面积最大、最易积水的部位，坡屋面因坡度大而不易积水，相对而言渗漏比例较小，钢筋混凝土平屋面虽然结构简单实用，可利用屋面安装各种设施和供人们休憩活动之用，但存在许多渗漏隐患，要做好屋面防水首先须查清屋面渗漏的原因，才能对症下药。故本章着重针对混凝土平屋面的几个主要渗水原因进行理论分析和实践调查，对如何做好屋面建筑防水和结构防水进行研究和探讨。屋面防水出现渗漏的原因是多方面的，经调查研究，笔者认为引起建筑屋面渗漏的原因主要有以下四种:一，平屋面坡度较小，若排水设计不当，如遇大雨，屋面极易排水不畅造成表面局部积水，久之引起防水层损坏而渗漏:二，屋面构造节点较多，封闭不严的可能性增大，如处理不当，常在这些部位发生渗漏;三，一些防水材料经过风吹日晒雨淋，易于老化变形，从而失去了防水作用，缩短了防水层的使用寿命;四，因为混凝土屋面裸露在空气中，常年经受夏天阳光的暴晒，冬春雨雪的侵蚀，使混凝土结构层产生因温度应力引起的变形，极易导致防水层产生裂缝而引起渗漏;要做好钢筋混凝土屋面防水，应重点针对以上漏水原因，制定出合理的防水措施。2建筑屋面节点的防水处理措施屋面防水工程设计的关键之一是节点密封构造处理，据统计，节点细部渗漏占屋面防水层渗漏总数的70%，节点细部是屋面结构变形、温差变形、干缩变形的薄弱环节，且节点部位表面复杂，工作环境差，易变形破坏，造成节点细部施工难度大。屋面工程技术规范中特别增设细部构造章节，指出局部补强与整体防水相结合的方法。“节点增强密封”即在女儿墙，屋面的管子根部，水落口杯周围，天沟，屋面伸缩缝以及泛水等易渗漏的薄弱部位采用密封材料，防水涂料或卷材等互补并用，组成多道设防的局部节点补强。本节通过工程实践，重点介绍女儿墙、穿屋面管道和水落口的节点防水构造。2.1女儿墙节点防水女儿墙在建筑造型和防水构造上具有独特的功能，既能美化建筑外观，又能对上人屋顶起到安全防护作用，故广泛地应用于建筑屋顶。但随着时间的推移，由于温差变化等原因，女儿墙易产生程度不一的裂缝和向外胀移，从而造成屋面漏水，严重时导致装饰层脱落和砌块塌落，给人们生活带来极大不便。有些女儿墙虽设有压顶圈梁和构造柱，但配筋量太少，间距太大，实际起不到应有的约束作用。要防止女儿墙渗漏，首先必须找到容易渗水的部位及防水的薄弱地方，分析其渗漏水的原因，才能找到对应的防水处理措施。裂缝是一切渗漏水的根源，经调查，女儿墙裂缝部位一般发生在建筑物顶层的转角处、女儿墙与平顶屋面板的水平交缝处及装饰线以上或水落管水斗附近，逐渐向两侧延伸。女儿墙开裂主要是温度变形所致，其次还有干缩变形。一年四季，随着温度在不断地变化，两种建筑材料在发生热胀冷缩时，由于膨胀系数的不一致而产生的变形亦不同，从而产生变形应力，形成温度裂缝。在夏季最热时，女儿墙砖砌体的膨胀与其干缩相抵消，而其上的压顶混凝土其表面温度可达到45'C，与砖砌体膨胀不一致产生应变，这种应变足以将其下部粘结的砖层推动，发生纵向剪切变形而与底层分离，所产生的纵向位移以两端为最大，而一般女儿墙的砌筑砂浆强度等级较低、装饰层砂浆配合比不当，或屋面集中排水口的防水处理不好，都是造成女儿墙产生裂缝的原因，有些裂缝宽度可达1.5mm以上，形成渗漏的通道，水流可绕过女儿墙边的防水层，侵入屋面保温层中，它不仅使其大面积饱水，而且具有一定的压力，四处漫延，在防水的薄弱部位渗入室内，令人防不胜防。平顶屋面的保温层大多采用炉渣和珍珠岩粉保温。雨水和雪水渗透在保温层内又不易蒸发，在冬季气温降至摄氏零度以下时，积聚在保温层中的水会结冰膨胀，给女儿墙产生一种水平推力，久之也会造成女儿墙的裂缝和胀移。针对以上裂缝产生的原因，可从以下几个方面防止女儿墙裂缝的出现。①女儿墙是一种配筋砌体构件，在一定程度上可参照混凝土构件进行设计，即女儿墙按受拉承载能力进行配筋，经计算，压顶圈梁须配4中10，女儿墙压顶应按规范施工，即将卷材收头直接铺压在压顶下面，不小于1/3墙厚，最好是盖过压顶，完全隔断从压顶上、女儿墙边渗漏的通道。②在女儿墙砌体内设纵向拉结钢筋3中6，通全长，设构造柱，女儿墙构造柱间距为1.sm左右，不要大于Zm，柱顶钢筋锚入钢筋混凝土压顶内，并提高女儿墙砌筑砂浆等级，这样可提高砌体水平灰缝的抗剪能力。③保温层采用含水率低的新型保温材料如挤塑聚氯乙烯保温隔热板，最好采用倒置式屋面施工，就是将憎水性保温材料设置在防水层的上面，既保护了防水层免受高温、紫外线的影响而老化，又减少了保温层水分冻结对女儿墙产生的推力。④从实践工作中我们发现，若设计上采用坡式钢筋混凝土栏板结构，即女儿墙采用钢筋混凝土结构，与混凝土屋面一起现浇，建立钢筋混凝土整体防水结构，能够起到较好的防水效果，最好是将钢筋混凝土屋面板挑檐150一500~，与女儿墙一次性浇捣形成一个钢筋混凝土水池，避免不同材料因膨胀系数不同产生的温度变形裂缝。⑤对于刚性防水屋面，为防止刚性防水层在山墙与屋面板转角处出现裂缝，应在转角混凝土内加设一层宽300mm的钢丝网，以防刚性防水层在转角处开裂渗漏。2.2水落口的防水施工水落口是屋面排水的总出口，若处理不规范极易造成堵塞而溢水或沿水落口外围漏水。其细部处理方法为:雨水口应采用焊上止水环的落水头，在檐口浇混凝土时预埋，铺卷材时收头应进入落水头内。在水落口周边用l:3水泥沙浆或细石混凝土认真填好空隙，口边四周留15X15mm的凹槽，用密封材料封嵌密实底面和侧面加贴两层卷材。2.3穿屋面管道防水处理穿屋面管道防水也是防水的重点，凡管道穿屋面时，在浇屋面板混凝土时必须先予埋钢套管，套管上焊上止水环，在立管上再套上一截套管做滴水线，同时把卷材或镀锌铁皮收头于套管内。3建筑屋面的材料防水3.1防水材料的性能和种类每一项防水工程，都离不开防水方案的选定和防水材料的选择，防水工程的质量，在很大程度上取决于防水材料的性能和质量。防水材料应具备的主要性能有:1、耐候性;2、抗渗性、耐腐蚀性:3、具有对温度、外力的适应性，要求防水材料拉伸强度高，拉断延伸率大，能承受温度变化以及各种外力和基层伸缩、开裂引起的变形:4、要求防水层粘结强度高，与结构层形成稳固的不透水整体。混凝土屋面因长期暴露，阳光、雨雪直接侵蚀，温度变化大，加之昼夜间温差也会产生混凝土板收缩微变，因此宜选用耐老化性能好、延伸率高、耐低温、高温的材料。目前，我国生产的建筑防水材料，按材料特性和应用技术划分，共有沥青防水卷材(习称沥青油毡)、高聚物改性沥青防水卷材(一般简称改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材(又称片材)、建筑防水涂料、接缝密封材料(包括堵漏止水材料)和防水剂等外加剂(主要用于混凝土防水和砂浆防水))6大类产品，其中高聚物改性沥青防水卷材是传统的更新换代产品。过去沥青油毡在屋面工程中普遍使用，但由于热熔沥青对大气产生污染，施工条件差，且容易产生低温脆裂、高温流淌，容易起鼓、老化、龟裂，过几年就得翻修，现在用得较少;随着科学的进步;一些冷施工、弹性好、寿命长的新型卷材防水材料的应用越来越广，如沥青中加入聚脂、合成橡胶等制成的改性沥青油毡，就能较好地适应屋面变形，在住宅工程中也大量使用。改性沥青防水卷材中APP改性沥青防水卷材耐热性能好、SBS改性沥青防水卷材耐低温性能好，故南方宜用APP卷材，北方宜用SBS卷材。涂膜防水卷材系可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料，直接涂抹在屋面基层上，形成一层满铺的不透水薄膜层，以达到屋面防水的目的。高分子卷材则以橡胶和树脂为主体制成，具有弹性好、使用寿命长、易施工、质量轻、污染低等优点。我国相继研制生产出三元乙丙橡胶卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材，防水效果非常好，但因价格较昂贵，推广受到一定限制。3.2主要防水技术及防水材料3.2.1倒置式屋面及新型防水材料倒置式屋面在国内外已作为一种成熟的屋面施工技术被广泛应用，因其具有优良的隔热保温和环保节能性能在国内也越来越多地运用于各类工业与民用建筑中。传统屋面的隔热保温构造层次一般为:结构层~保温隔热层~防水层~保护层;其中保温材料的含水率是影响保温效果的一个根本问题，在传统屋面做法中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛙石、矿棉、岩棉等都是非憎水性的，这类保温材料如果吸湿后，其导热系数剧增，保温效果将大大降低，所以普通保温屋面需在保温层上做防水层，有的在保温层下还需做隔汽层，以隔绝室内水汽对保温层的渗透。普通保温屋面的防水层既要保护屋面又要保护保温层，防水材料暴露于最上层，由于温度的变化和其他因素，易于老化，缩短了防水层的使用寿命，一旦防水层遭到破坏，整个屋面系统就失去防水及保温性能，在防水层上加保护层，又将增加额外的投资。3.2.2新型GREC屋面防水技术新型GREC屋面防水技术:玻璃纤维增强水泥(简称为GRC)是近年来兴起的一种新型建筑材料。它具有轻质高强的特点，可消除脆性水泥基材内部的集中应力，抑制基材裂缝的发生，提高了混凝土的抗裂性。以低碱度的膨胀水泥代替普通水泥就制得了性能