屋面防水工程

11　防水工程

本章导读：

●基本要求　掌握卷材防水屋面的构造及各层作用,掌握卷材防水屋面、涂膜防水屋面和刚性防水屋面的施工工艺、要点及质量要求；了解地下工程防水原则,掌握常用地下防水方案,地下卷材防水、涂膜防水和防水混凝土的施工工艺、要点及质量要求。

●重点　卷材防水屋面、涂膜防水屋面和刚性防水屋面的施工工艺、要点及质量标准；常用地下防水方案,地下卷材防水、涂膜防水和防水混凝土的施工工艺、要点及质量要求。

●难点　卷材防水屋面、刚性防水屋面的施工要点和质量要求；地下卷材防水、防水混凝的施工要点及质量要求。

防水工程可分为屋面防水工程和地下防水工程两个部分。屋面防水工程主要是防止雨雪对屋面的间歇性浸透作用。地下防水工程主要是防止地下水对建筑物(构筑物)的经常性浸透作用。防水工程质量的优劣,不仅关系到建筑物或构筑物的使用寿命,而且直接影响到它们的使用功能。所以,在防水工程施工中,必须严格把好质量关,以保证结构的耐久性和正常使用。

11.1　屋面防水工程

屋面防水工程按所用材料和构造做法分为卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面等。

11.1.1　卷材防水屋面

卷材防水屋面是采用胶结材料将防水卷材粘成一整片能防水的屋面覆盖层。卷材防水屋面属柔性防水屋面,其优点是质量轻、防水性能较好,尤其是防水层具有良好的柔韧性,能适应一定程度的结构振动和胀缩变形。

卷材防水屋面一般由结构层、隔汽层、保温层、找平层、防水层和保护层组成(图11.1)。

图11.1　卷材防水屋面构造示意图
1—保护层；2—卷材防水层；3—结合层；4—找平层；5—保温层；6—隔汽层；7—结构层

1)防水材料

(1)卷材

①高聚物改性沥青防水卷材：是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆盖材料制成可卷曲的片状材料。

②合成高分子防水卷材：是以合成橡胶、合成树脂或二者的共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料等,经不同工序加工而成可卷曲的片状防水材料；或把上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上的可卷曲的片状防水材料。

(2)基层处理剂

基层处理剂是为了增强防水材料与基层之间的粘结力,在防水层施工之前,预先涂刷在基层或卷材背面的涂层。

用于高聚物改性沥青防水卷材屋面的基层处理剂主要有氯丁胶沥青乳胶、橡胶改性沥青溶液和沥青溶液等；用于合成高分子防水卷材屋面的基层处理剂主要有聚氨酯煤焦油系的二甲苯溶液、氯丁胶乳溶液和氯丁胶沥青乳胶等。

(3)胶粘剂

胶粘剂是将卷材与基层或卷材粘结在一起的粘贴材料。

高聚物改性沥青卷材的胶粘剂主要有氯丁橡胶改性沥青胶粘剂,它是由氯丁橡胶加入沥青和助剂以及溶剂等配制而成,外观为黑色液体,主要用于卷材与基层、卷材与卷材的粘结。对于高分子卷材由于各种卷材的材性不同,采用的胶粘剂也不同。如适用于三元乙丙橡胶防水卷材的CX—404胶粘剂；适用于氯化聚乙烯-橡胶共混体防水卷材的BX—12胶粘剂等。

2)卷材防水屋面的施工

(1)基层处理

卷材防水屋面可用水泥砂浆、沥青砂浆和细石混凝土找平层作基层。找平层的排水坡度应符合设计要求。平屋面采用结构找坡不应小于3%,采用材料找坡宜为2%；天沟、檐沟纵向找坡应小于1%,沟底水落差不得超过200mm。

基层与突出屋面结构(女儿墙、山墙、天窗壁、变形缝、烟囱等)的交接处和基层的转角处,找平层均应做成圆弧形,内部排水的水落口周围的找平层应做成略低的凹坑。找平层宜设分格缝,并嵌填密封材料。分格缝应留设在板端缝处,其纵横缝的最大间距：水泥砂浆或细石混凝土找平层,不宜大于6m；沥青砂浆找平层,不宜大于4m。

(2)卷材防水层施工的一般要求

铺设屋面隔汽层和防水层前,基层必须干净、干燥。干燥程度的简易检验方法是将1m2卷材平坦地干铺在找平层上,静置3～4h后掀开检查,找平层覆盖部位与卷材背面均无水印即可铺设卷材。

卷材铺贴方向应符合下列规定：屋面坡度小于3%时,卷材宜平行于屋脊铺贴；屋面坡度在3%～15%时,卷材可平行或垂直屋脊铺贴；屋面坡度大于15%或屋面受震动时,沥青防水卷材应垂直屋脊铺贴,高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材可平行或垂直屋脊铺贴。上下层卷材不得相互垂直铺贴。

为保证防水效果,在铺贴大面积防水卷材前,应在女儿墙、檐沟墙、天窗壁、变形缝、烟囱根、管道根与屋面的交接处及檐口、天沟、雨水口、屋脊等部位,按设计要求先作卷材附加层。

铺贴卷材采用搭接法时,上下层及相邻两幅卷材搭接缝应错开。平行于屋脊的搭接缝应顺流水方向搭接；垂直于屋脊的搭接缝应顺最大频率风向搭接。各种卷材的搭接宽度应符合表11.1的要求。

表11.1　卷材搭接宽度

(3)高聚物改性沥青防水卷材施工

高聚物改性沥青防水卷材的粘贴可采用热熔法、冷粘法和自粘法等。

①热熔法。热熔法是利用火焰加热器熔化热熔型防水卷材底层的热熔胶进行粘贴的施工方法。铺贴时,用火焰加热器加热基层和卷材的交界处,在卷材表面热熔后(以卷材表面熔融至光亮黑色为度)应立即滚铺卷材,使之平展,并辊压粘结牢固(图11.2)。搭接缝处必须以溢出热熔的改性沥青胶为度,并应随即刮封接口。加热卷材时应均匀,不得过分加热或烧穿卷材。对厚度小于3mm的高聚物改性沥青防水卷材严禁采用热熔法施工。

②冷粘法。冷粘法是利用毛刷将胶粘剂涂刷在基层或卷材上,然后直接铺贴卷材,使卷材与基层、卷材与卷材粘结的方法。施工时,胶粘剂涂刷应均匀、不露底、不堆积。空铺法、条粘法、点粘法应按规定位置与面积涂刷胶粘剂。铺贴卷材时应平整顺直,搭接尺寸准确,接缝应满涂胶粘剂,辊压粘结牢固,溢出的胶粘剂随即刮平封口；也可采用热熔法接缝。接缝口应用密封材料封严,宽度不应小于10mm。

③自粘法。自粘法施工是指采用带有自粘胶的防水卷材进行铺贴粘结的施工方法。铺贴前,基层表面应均匀涂刷基层处理剂,待干燥后及时铺贴卷材。铺贴时,应先将自粘胶底面隔离纸完全撕净,排除卷材下面的空气,并辊压粘结牢固,不得空鼓(图11.3)。搭接部位必须采用热风焊枪加热后随即粘贴牢固,溢出的自粘胶随即刮平封口。接缝口用不小于10mm宽的密封材料封严。

图11.2　热熔火焰的喷射方向
1—喷嘴；2—火焰；3—改性沥青卷材；4—水泥砂浆找平层；5—混凝土层；6—卷材防水层

图11.3　自粘型卷材滚铺法施工示意图

(4)合成高分子防水卷材施工

合成高分子防水卷材的施工方法主要有冷粘法、自粘法和热风焊接法3种。

冷粘法、自粘法施工要求与高聚物改性沥青防水卷材基本相同。但冷粘法施工时搭接部位应采用与卷材配套的接缝专用胶粘剂,在搭接缝粘合面上涂刷均匀,并控制涂刷与粘合的间隔时间,排除空气,辊压粘结牢固。

热风焊接法是利用热空气焊枪进行防水卷材搭接粘合的方法。焊接前卷材铺放应平整顺直,搭接尺寸正确；施工时焊接缝的结合面应清扫干净,应无水滴、油污及附着物。先焊长边搭接缝,后焊短边搭接缝,焊接处不得有漏焊、缺焊、焊焦或焊接不牢的现象,也不得损害非焊接部位的卷材。

11.1.2　涂膜防水屋面

涂膜防水屋面是在屋面基层上涂刷防水涂料,经固化后形成一层有一定厚度和弹性的整体涂膜从而达到防水目的的一种防水屋面形式。这种屋面能适应复杂基层,防水性能好,适用于各种混凝土屋面的防水。

1)防水涂料

①高聚物改性沥青防水涂料。高聚物改性沥青防水涂料又称橡胶沥青类防水涂料,其成膜物质中的胶粘材料是沥青和橡胶(再生橡胶或合成橡胶)。该类涂料有水乳型和溶剂型两种。

②合成高分子防水涂料。合成高分子防水涂料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质配制成的单组分或双组分的防水涂料。最常用的有聚氨酯防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。

2)涂膜防水屋面施工

(1)防水涂膜施工

涂膜防水施工的一般工艺流程：基层表面清理、修理→喷涂基层处理剂→特殊部位附加增强处理→涂布防水涂料及铺贴胎体增强材料→清理与检查修理→保护层施工。

防水涂膜施工一般采用手工抹压、涂刷或喷涂等方法。防水涂膜应分层分遍涂布,待先涂的涂层干燥成膜后,方可涂布后一层涂料。防水涂膜施工应符合下列规定：

①涂膜应根据防水涂料的品种分层分遍涂布,不得一次涂成。

②应待先涂的涂层干燥成膜后,方可涂后一遍涂料。

③需铺设胎体增强材料时,屋面坡度小于15%时可平行屋脊铺设,屋面坡度大于15%时应垂直于屋脊铺设。

④胎体长边搭接宽度不应小于50mm,短边搭接宽度不应小于70mm。

⑤采用两层胎体增强材料时,上下层不得相互垂直铺设,搭接缝应错开,其间距不应小于幅宽的1/3。

(2)保护层的施工

①涂膜防水层上采用细砂等粒料做保护层时,应在涂布最后一遍涂料时,边涂布边均匀铺撒,使相互间粘结牢固,覆盖均匀严密,不露底。

②涂膜防水层上采用浅色涂料做保护层时,应在涂膜干燥固化后做保护层涂布,使相互间粘结牢固,覆盖均匀严密,不露底。

③防水涂膜上采用水泥砂浆、块材或细石混凝土做保护层时,应严格按照设计要求设置隔离层。块材保护层应铺砌平整,勾缝严密,分格缝的留设应准确。

④刚性保护层的分格缝留置应符合设计要求,做到留设准确,不松动。

11.1.3　刚性防水屋面

根据防水层所用材料的不同,刚性防水屋面可分为普通细石混凝土防水屋面、补偿收缩混凝土防水屋面及块体刚性防水屋面。刚性防水屋面的结构层宜为整体现浇的钢筋混凝土或装配钢筋混凝土板。现重点介绍细石混凝土刚性防水屋面。

1)屋面构造

细石混凝土刚性防水屋面,一般是在屋面板上浇筑一层厚度不小于40mm的细石混凝土,作为屋面防水层(图11.4)。刚性防水屋面的坡度宜为2%～3%,并应采用结构找坡,其混凝土强度等级不得低于C20,水灰比不大于0.55,每m3水泥最小用量不应小于330kg,灰砂比为1∶2～1∶2.5。为使其受力均匀,有良好的抗裂和抗渗能力,在混凝土中应配置直径为4～6mm,间距为100～200mm的双向钢筋网片,且钢筋网片在分格缝处应断开,其保护层厚度不小于10mm。

2)施工工艺

(1)设置隔离层

为了缓解基层变形对刚性防水层的影响,在基层与防水层之间宜设置隔离层。

①在细石混凝土防水层与基层之间设置隔离层,依据设计可采用干铺无纺布、塑料薄膜或者低强度等级的砂浆,施工时避免钢筋破坏防水层,必要时可在防水层上做砂浆保护层。

②采用低强度等级的砂浆的隔离层表面应压光,施工后的隔离层应表面平整光洁,厚薄一致,并具有一定的强度。

图11.4　细石混凝土刚性防水屋面

(2)分格缝设置

为了防止大面积的细石混凝土屋面防水层由于温度变化等的影响而产生裂缝,防水层必须设置分格缝。分格缝的位置应按设计要求确定,一般应留在结构应力变化较大的部位,如设置在装配式屋面结构的支承端、屋面转折处、防水层与突出屋面板的交接处,并应与板缝对齐,其纵横间距不宜大于6m。一般情况下,屋面板支承端每个开间应留横向缝,屋脊应留纵向缝,分格的面积以20m2左右为宜。

(3)防水层施工

①绑扎钢筋网片。钢筋网片应放在防水层上部,绑扎钢丝收口应向下弯,不得露出防水层表面。钢筋网片要保证位置的正确性并且必须在分格缝处断开。

②浇筑混凝土。混凝土浇筑应按照由远而近,先高后低的原则进行。在每个分格内,混凝土应连续浇筑,不得留施工缝,混凝土要铺平铺匀,用高频平板振动器振捣或用滚筒碾压,保证达到密实程度,振捣或碾压泛浆后,用木抹子拍实抹平。

待混凝土收水初凝后,大约10h,起出木条,避免破坏分格缝,用铁抹子进行第一次抹压,混凝土终凝前进行第二次抹压,使混凝土表面平整、光滑、无抹痕。抹压时严禁在表面洒水、加水泥或水泥浆。

(4)细部处理

①细部构造。屋面刚性防水层与山墙、女儿墙等所有竖向结构及设备基础、管道等突出屋面结构交接处都应断开,留出30mm的间隙,并用密封材料嵌填密封。在交接处和基层转角处应加设防水卷材。为了避免用水泥砂浆找平并抹成圆弧易造成粘结不牢、空鼓、开裂的现象,应采用与刚性防水层做法一致的细石混凝土(内设钢筋网片)在基层与坚向结构的交接处和基层的转角处找平并抹圆弧,同时为了有利于卷材铺贴,圆弧半径宜大于100mm,小于150mm。竖向卷材收头固定密封于立墙凹槽或女儿墙压顶内,屋面卷材头应用密封材料封闭。细石混凝土防水层应伸到挑檐或伸入天沟、檐沟内不小于60mm,并做滴水线。

②嵌填密封材料。应先对分格缝、变形缝等防水部位的基层进行修补清理,去除灰土杂物,铲除砂浆等残留物,使基层牢固、表面平整密实、干净干燥,方可进行密封处理。密封材料采用改性沥青密封材料或合成高分子密封材料。

(5)养护

细石混凝土终凝后(12～24h)应进行养护,养护时间不应少于14d。养护方法可采用洒水湿润,也可采用喷涂养护剂、覆盖塑料薄膜或锯末等方法,必须保证细石混凝土处于充分的湿润状态。

11.2　地下防水工程

地下防水工程是防止地下水对地下构筑物或建筑物基础的长期浸透,保证地下构筑物或地下室使用功能正常发挥的一项重要工程。由于地下工程常年受到地表水、潜水、上层滞水、毛细管水等的作用,所以,对地下工程防水的处理比屋面防水工程要求更高,防水技术难度更大。而如何正确选择合理有效的防水方案就成为地下防水工程中的首要问题。

地下工程的防水方案,应遵循“防、排、截、堵结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则,根据使用要求、自然环境条件及结构形式等因素确定。地下工程的防水,应采用经过试验、检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材料,行之有效的新技术、新工艺。常用的防水方案有以下3类：

①结构自防水：依靠防水混凝土本身的抗渗性和密实性来进行防水。结构本身既是承重围护结构,又是防水层。因此,它具有施工简便、工期较短、改善劳动条件、节省工程造价等优点,是解决地下防水的有效途径,从而被广泛采用。

②防水层防水：即在结构物的外侧增加防水层,以达到防水的目的。常用的防水层有水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂膜防水层等,可根据不同的工程对象,防水要求及施工条件选用。

③渗排水防水：利用盲沟、渗排水层等措施来排除附近的水源以达到防水目的。适用于形状复杂、受高温影响、地下水为上层滞水且防水要求较高的地下建筑。

11.2.1　卷材防水层

地下卷材防水层是一种柔性防水层,是用胶结材料将几层卷材粘贴在地下结构基层的表面而形成的多层防水层,它具有较好的防水性和良好的韧性,能适应结构振动和微小变形,并能抵抗酸、碱、盐溶液的侵蚀,但卷材吸水率大,机械强度低,耐久性差,发生渗漏后难以修补。因此,卷材防水层只适应于形式简单的整体钢筋混凝土结构基层和以水泥砂浆、沥青砂浆或沥青混凝土为找平层的基层。

1)卷材及胶结材料的选择

卷材防水层应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。所选用的基层处理剂、胶粘剂、密封材料等配套材料均应与铺贴的卷材材性相容,并具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。卷材的主要物理性能应满足设计和规范的要求。

2)卷材的铺贴方案

将卷材防水层铺贴在地下需防水结构的外表面时,称为外防水。此种施工方法,可以借助土压力压紧,并可与承重结构一起抵抗有压地下水的渗透和侵蚀作用,防水效果好。外防水的卷材防水层铺贴方式,按其与防水结构施工的先后顺序,可分为外防外贴法和外防内贴法两种。

(1)外防外贴法

外防外贴法是在垫层上先铺贴好底板卷材防水层,进行地下需防水结构的混凝土底板与墙体施工,待墙体侧模拆除后,再将卷材防水层直接铺贴在墙面上,然后砌筑保护墙(图11.5)。外防外贴法的施工顺序是先在混凝土底板垫层上做1∶3的水泥砂浆找平层,待其干燥后,再铺贴底板卷材防水层,并在四周伸出与墙身卷材防水层搭接。保护墙分为两部分,下部为永久性保护墙,高度不小于B+100mm(B为底板厚度)；上部为临时保护墙,高度一般为300mm,用石灰砂浆砌筑,以便拆除。保护墙砌筑完毕后,再将伸出的卷材搭接接头临时贴在保护墙上。然后进行混凝土底板与墙身施工,墙体拆模后,在墙面上抹水泥砂浆找平层并刷冷底子油,再将临时保护墙拆除,找出各层卷材搭接接头,并将其表面清理干净。此处卷材应错槎接缝[图11.5(b)],依次逐层铺贴,最后砌筑永久性保护墙。

图11.5　外防外贴法(单位：mm)
1—临时保护墙；2—永久性保护墙； 1—结构墙体；2—卷材防水层；3—卷材保护层；3—细石混凝土保护墙；4—卷材防水层；　4—卷材加强层；5—结构底板；6—密封材料；5—水泥砂浆找平层；6—混凝土垫层；　7—盖缝条7—卷材加强层

(2)外防内贴法

外防内贴法是在垫层四周先砌筑保护墙,然后将卷材防水层铺贴在垫层与保护墙上,最后进行地下需防水结构的混凝土底板与墙体施工(图11.6)。外防内贴法的施工顺序是先在混凝土底板垫层四周砌筑永久性保护墙,在垫层表面上及保护墙内表面上抹1∶3水泥砂浆找平层,待其基本干燥并满涂基层处理剂后,沿保护墙及底板铺贴防水卷材。铺贴完毕后,在立面上,应在涂刷防水层最后一道沥青胶时,趁热粘上干净的热砂或散麻丝,待其冷却后,立即抹一层10～20mm厚的1∶3水泥砂浆保护层；在平面上铺设一层30～50mm厚的1∶3水泥砂浆或细石混凝土保护层,最后再进行需防水结构的混凝土底板和墙体施工。

内贴法与外贴法相比,其优点是：卷材防水层施工较简便,底板与墙体防水层可一次铺贴完,不必留接槎,施工占地面积较小。但也存在着结构不均匀沉降对防水层影响大,易出现渗漏水现象,竣工后出现渗漏水修补较困难等缺点。工程上只有当施工条件受限时,才采用内贴法施工。

图11.6　外防内贴法
1—垫层；2—找平层；3—卷材防水层；4—保护层；5—底板；6—保护墙；7—需防水结构墙体

3)卷材防水层施工

铺贴卷材的基层必须牢固,无松动现象,基层表面应平整洁净,阴阳角处均应做成圆弧形或钝角。卷材铺贴前,宜使基层表面干燥,在平面上铺贴卷材时,若基层表面干燥有困难,则第一层卷材可用沥青胶结材料铺贴在潮湿的基层上,但应使卷材与基层贴紧。必要时卷材层数应比设计增加一层。在立面上铺贴卷材时,为提高卷材与基层的粘结,基层表面应涂满冷底子油,待冷底子油干燥后再铺贴。铺贴卷材时,每层沥青胶涂刷应均匀,其厚度一般为1.5～2.5mm。外贴法铺贴卷材应先铺平面,后铺立面,平立面交接处应交叉搭接；内贴法宜先铺立面,后铺平面。铺贴立面卷材时,应先铺转角后铺大面。卷材的搭接长度要求,长边不应小于100mm,短边不应小于150mm。上下两层和相邻两幅卷材的接缝应相互错开1/3幅宽,并不得相互垂直铺贴。在平面与立面的转角处,卷材的接缝应留在平面上距离立面不小于600mm处。所有转角处均应铺贴附加层。附加层可用两层同样的卷材或一层抗拉强度较高的卷材。附加层应按加固处的形状仔细粘贴紧密,卷材与基层和各层卷材间必须粘贴紧密,多余的沥青胶结材料应挤出,搭接缝必须用沥青胶仔细封严。最后一层卷材铺贴好后,应在其表面上均匀地涂刷一层厚为1～1.5mm的热沥青胶结材料。

11.2.2　涂膜防水层

涂膜防水层的材料包括无机防水涂料和有机防水涂料。无机防水涂料通常采用水泥基防水涂料和水泥基渗透结晶型涂料；有机防水涂料通常选用反应型、水乳型、聚合物水泥防水涂料。当采用有机防水涂料时,应在阴阳角及底板增加一层胎体增强材料并增涂2～4遍防水涂料。

涂料地下防水也宜采用外包防水做法。按地下结构与防水层的施工程序不同,分为外涂法和内涂法,其施工顺序与卷材的外贴法和内贴法基本相同,具体构造分别如图11.7、图11.8所示。

图11.7　防水涂料外防外涂构造
1—结构墙体；2—涂料防水层；3—涂料保护层；4—涂料防水加强层；5—涂料防水层搭接部位保护层；6—涂料防水层搭接部位；7—永久保护墙；8—涂料防水加强层；9—混凝土垫层

涂膜防水层的施工顺序与前述卷材防水层的施工顺序相似,其涂料涂刷做法应注意以下几点：

图11.8　防水涂料外防内涂构造
1—结构墙体；2—砂浆保护层；3—涂料防水层；4—砂浆找平层；5—保护墙；6—涂料防水加强层；7—涂料防水加强层；8—混凝土垫层

①基层表面应洁净、平整,基层阴阳角应做成圆弧形。

②涂料涂刷前应先在基层表面涂刷一层与涂料相容的基层处理剂。

③涂膜应多遍完成,涂刷或喷涂应待前遍涂层干燥后进行,每遍涂刷时应交错改变涂层的涂刷方向,同层涂膜的先后搭压宽度宜为30～50mm。

④涂膜防水层的施工缝(甩槎)应注意保护。搭接缝宽度应大于100mm,接涂前应将其甩槎表面处理干净。

⑤防水涂料施工完后应及时做好保护层。顶板的细石混凝土保护层厚度应大于70mm,且与防水层之间宜设置隔离层。底板细石混凝土保护层厚度应大于50mm,侧墙宜采用聚苯乙烯泡沫塑料保护层。

11.2.3　防水混凝土

防水混凝土是通过调整混凝土配合比或掺外加剂等方法,来提高混凝土本身的密实性和抗渗性,使其具有一定防水能力的特殊混凝土。防水混凝土具有取材容易、施工简便、工期较短、耐久性好、工程造价低等优点,因此,在地下工程中防水混凝土得到了广泛使用。

1)防水混凝土的性质及材料要求

防水混凝土结构常采用普通防水混凝土和外加剂防水混凝土,其抗渗等级不应低于S6。

普通防水混凝土除满足设计强度要求外,还须根据设计抗渗等级来配制。在防水混凝土中,水泥砂浆除满足填充、粘结作用外,还要求在石子周围形成一定数量和质量良好的砂浆包裹层,减少混凝土内部毛细管、缝隙的形成,切断石子间相互连通的渗水通路,满足结构抗渗防水的要求。

外加剂防水混凝土是在混凝土中加入一定量的外加剂,如减水剂、加气剂、防水剂及膨胀剂等,以改善混凝土性能和结构的组成,提高其密实性和抗渗性,达到防水要求。

防水混凝土宜优先采用普通硅酸盐水泥,也可采用矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。无论采用何种水泥,均宜采用外加剂或掺和料(粉煤灰、硅粉等)配制混凝土,水泥强度等级不低于32.5MPa。石子粒径宜为5～40mm,含泥量不大于1%,泵送时其最大粒径应为输送管径的1/4。砂宜用中砂。

防水混凝土的配合比应通过试验确定。确定配合比时,应按设计要求的抗渗等级提高0.2MPa,每m3混凝土的水泥用量不少于320kg。普通防水混凝土的含砂率以35%～45%为宜；灰砂比应为1∶1.5～1∶2.5；水灰比不宜大于0.55；坍落度不大于50mm,如掺用外加剂或采用泵送混凝土时,坍落度不受此限制。

2)防水混凝土的施工

防水混凝土工程要注意控制施工中的各主要环节,如混凝土的搅拌、运输、浇筑振捣、养护等,均应严格遵循施工及验收规范和操作规程的规定进行施工,以保证防水混凝土工程的质量。

(1)施工要点

①防水混凝土工程的模板应平整且拼缝严密不漏浆,并有足够的强度和刚度,吸水率要小。一般不宜用螺栓或铁丝贯穿混凝土墙固定模板,当墙高需要用对拉螺栓贯穿混凝土墙固定模板时,应采取止水措施。一般可在对拉螺栓中间加焊一块止水环,阻止渗水通路(图11.9)。

图11.9　固定模板用螺栓的防水做法
1—模板；2—结构混凝土；3—止水环；4—工具式螺栓；5—固定模板用螺栓；6—嵌缝材料；7—聚合物水泥砂浆

②为了阻止钢筋的引水作用,迎水面防水混凝土其钢筋保护层厚度不得小于50mm,底板钢筋均不能接触混凝土垫层。墙体的钢筋不能用铁钉或铁丝固定在模板上。严禁用钢筋充当保护层垫块,以防止水沿钢筋浸入。

③防水混凝土应用机械搅拌、机械振捣,浇筑时应严格做到分层连续进行,每层厚度不宜超过300～400mm。两层浇筑时间间隔不应超过1.5h,夏季可适当缩短。混凝土进入终凝(一般浇筑后4～6h)即应进行覆盖,浇水湿润养护不少于14d。

(2)施工缝

施工缝是防水混凝土的薄弱环节之一,施工时应尽量不留或少留。底板混凝土应连续浇筑,不得留施工缝。墙体一般不应留垂直施工缝,如必须留设垂直施工缝时,应留在结构变形缝处。墙体水平施工缝不应留在剪力或弯矩最大处,也不宜留在底板与墙体交接处,最低水平施工缝距底板面不少于200mm,距穿墙孔洞边缘不少于300mm。施工缝常用防水构造形式如图11.10所示。

在施工缝上继续浇筑混凝土前,应将施工缝处的混凝土表面凿毛,清除浮渣和杂物,用水冲洗干净并保持湿润,先铺一层20～50mm厚与混凝土中砂浆成分相同的水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂后再浇筑混凝土。

图11.10　施工缝的构造形式
1—先浇混凝土；2—遇水膨胀止水带；3—后浇混凝土；4—外贴止水带；5—钢板止水带

思考题

1.屋面防水做法有哪些?简述各自的适用范围。

2.屋面防水卷材有哪几类?

3.卷材防水屋面基层处理有哪些要求?

4.简述常用防水涂料的种类及其适用范围。

5.简述涂膜防水的施工方法。

6.什么是刚性防水屋面?简述其构造要求。

7.简述刚性防水屋面设置隔离层和分格缝的作用。

8.细石混凝土刚性防水层的施工特点是什么?

9.简述地下卷材防水层的优缺点。

10.什么是地下防水卷材的外防外贴法和外防内贴法?各具有什么特点?

11.水泥砂浆防水层的防水原理如何?有何施工特点?

12.试述地下防水混凝土的防水原理、配制方法和施工注意事项。