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论建筑防水设防思想的转变

 

    论建筑防水设防思想的转变

              ——从材料为主到适应主体功能为主
 
    近代防水开始于三毡四油一砂防水,采用油毡热玛蹄脂叠层粘铺工艺,材料单一,工艺单一。当时不管什么建筑防水,重要的工业建筑、住房或厕所都是千篇一律采用油毡防水。地下工程也只有采取这种唯一的防水材料。当时人们致力于研究油毡防水技术,通过全国调查,找出油毡防水的弱点:“鼓泡、开裂、流淌、脆断”。制订了解决通病的方法,全国编制了统一的防水图集和施工操作规程,供设计、施工人员直接引用,照图施工,取得了一定的成绩。
 
    八十年代至今,我国陆续引进和自行开发的新型防水材料达几十种,开始应用于各类型工程及不同部位。由于经济发展,建设规模扩大,建筑设计的个性化、多样化更为突出,但是,人们还是习惯采用过去的研究方法,对新型防水材料怎样全方位地用于防水的各个部位,还是沿用以材料为主线的防水设计的思想,规范也是按材料划分为卷材防水、涂料防水、刚性防水等章节,突出了材料的地位和作用,采用单层卷材冷施工工艺、热熔施工工艺、薄质多遍涂刷的涂料冷施工工艺等。人们还习惯编制标准图供设计及施工直接引用。由于设计的个性化,多样化,材料的多品种,用材组合的不同,无法直接引用标准图集作为设计图和施工图使用,只能作为参考图,施工者找不到完整的施工图,按图施工就成为空话,任意施工现象增多,防水工程质量就难以保证。在大量的渗漏工程面前,人们不得不思考和反省我们的设计思想。防水工程主体
是多种多样,所处环境条件也是千变万化的,应当根据工程设防主体的特点,从设防功能要求出发,来制订防水设防方案,选用适应主体部位环境要求的、符合防水层功能要求的、符合施工工艺条件的、符合施工工程环境条件要求的防水材料。因此以适应和满足防水主体功能设防要求的设计思想形成了,提出了适应防水功能要求的防水层就是最有效、最合理的防水方案,进行可靠性设计,在耐用年限内防水层就应该适应结构变形对防水层损害,抵御自然环境中热、冷、雨雪、冰冻对防水层的老化损害,适应施工环境的要求,施工质量允许缺陷的概率和抵御施工和后期的踩踏、穿刺及虫(菌)害,尤其在施工和使用过程中穿刺了防水层,也不应发生窜水渗漏。防水层为满足防水功能目标要求,在可靠的前提下,选择符合设防要求的防水材料,一种材料不能满足功能要求时,就选用两种材料复合,这种组合还要求选用的材料互补、相容,这才能达到防水设防的目标要求。
 
    防水工程主体功能要求不同,主体部位环境条件不同,设防的防水方案就不同,施工工艺条件和施工工程环境条件不同,选用的材料也就不同,如表1所示。
 
 
表1                   防水工程主体功能要求
部 位
功能要求
特点
选材要点
·抗基层变形开裂,抗伸缩疲劳
·抗渗,耐干湿交替作用老化
·抵抗自然界老化,雨雪冰冻,酸雨,耐高低温
·抗使用时、施工时穿刺
·抗相关层次损害
·抗材料自身老化收缩拉裂·
·易被基层开裂拉裂
·易窜水
·屋面坡度小易积水
·施工时受大气影响多
   基面湿,高低温影响大
·间歇性雨水,可能积水
·可能被穿刺
·与基层粘结性优,封闭基层不窜水
·抗裂优,抗高低温优,耐穿刺优材料
·用足构造防水:结构找坡,倒置屋面,设保护层
·复合、互补、相容,涂卷结合,是涂层又是粘结层材料
·湿面可施工材料
行 地
车 下
重 室
载 顶
屋 板
·抗基层变形开裂,抗伸缩疲劳
·抗渗,耐干湿交替作用老化
·抵抗自然界老化,耐高低温
·抗使用时、施工时穿刺
·抗相关层次损害
·抗材料自身老化收缩拉裂
·抗冲击、振动疲劳
·细部构造密封·
·有复土,有重载,有种植
·有刚性保护层埋压,返修难
·有振动冲击力
·长期潮湿或干湿交替
·温度影响小
·与基层粘结优,封闭基层不窜水
·抗高低温优,耐穿刺优材料
·用足构造防水:结构找坡,倒置屋面,设保护层
·复合、互补、相容,涂卷结合,是涂层又是粘结层材料
·湿面可施工材料
·抗裂优,抗拉伸疲劳优材料
·基层要密封  ·抗下滑
·抵抗自然界老化,耐高低温
·釘孔密封
·抗渗性能好
·抗相关层次损害
·排水畅,不积水
·下滑趋势严重
·有瓦保护,或倒置
·结构基层密实性差
·瓦重量大
·与基层粘结性强材料
·强度较高,延伸较小材料
·温感性小的材料
·密封性好的密封材料
·抗渗性、耐水性佳,耐介质侵蚀优
·抗基层变形开裂,
·与防水砼粘结性强,不窜水
·防止施工承台防水层被穿刺
·避免回填土下沉损害防水层
·受自然界老化小
·底板下可能形状复杂,有梁有桩   ·基面潮湿
·承台重量大,砼厚
·防水砼开裂无法避免
·承台施工时易对防水层损害
·抗渗性、耐水性好材料
·湿面可施工材料
·与底板防水砼能粘结材料
·复杂基面宜采用涂料
地下
工程
墙面
·抗渗性、耐水性佳,耐介质侵蚀优
·抗基层变形开裂,
·与防水砼粘结性别强,不窜水
·避免回填土下沉损害防水层
·受自然界老化小
·基面潮湿
·防水砼开裂无法避免
·垂直面施工难度大
·抗渗性、耐水性好材料
·湿面可施工材料
·与基层粘结优,封闭基层不窜水
·抗墙体开裂
·与基层面层粘结不脱落
·抵御自然界老化
·宜透气不透水
·抗渗性能好
·排水畅,不积水
·基层变形开裂难避免
·面层材料种类多
·有外保温层防脱落
·提高找平层抗裂性能
·有韧性或小延伸材料
·粘结力强材料
·无机材料和有机材料复合
·增加减少变形材料
室内
地面
墙面
·抗渗性能好
·与基层面层粘结不脱落
·耐介质侵蚀优
·面积小,工作面狭窄
·设备、管道、节点多
·通风条件差
·受自然界老化小
·抗渗性、耐介质侵蚀优材料
·适应基面材料
·无机材料和有机材料复合
·无挥发通风条成膜材料
·抗渗性、耐水性佳
·与基层面层粘结不脱落
·抗基层变形开裂,
·长期积水,可能短期干燥
·有饰面层
·储液池防侵蚀介质
·抗渗性、耐水性好材料
·无机材料和有机材料复合材料
·无挥发通风条成膜材料
·粘结力强材料
 
 
    以防水主体功能要求和特点进行防水层设计,首先就要对设防主体按不同功能、特点要求进行分类,根据相同的功能、特点设计防水层和选用防水材料。因此,根据设防主体按不同功能、特点要求划分设防主体。屋面工程可分为平屋面、斜坡屋面,上人、非上人、行车种植屋面,整体式、装配式钢筋混凝土结构,大跨度轻型结构,倒置式、正置式屋面,屋面面层状况,地区自然环境条件,温度、雨量等。根据以上各种条件,再进行组合后分类,见表2:
 
表2          屋面工程分类
 
条件
分         类
1
合理使用年限
Ⅰ级25年
Ⅱ级15年
Ⅲ级10年
2
地区、
气温
-20℃
以下
0~-20℃
0℃以上、倒置式
3
使用
功能
一般平
屋面
使用平屋面(重载、种植)
斜屋面
4
结构层
整浇钢筋混凝土
大跨度轻型屋面
特殊屋面
5
施工环境条件
潮湿
基层
无湿作业
养护期短
 
 
    外墙可分为有保温层、无保温层,高层、低层建筑。根据以上各种条件,再进行组合后分类,见表3:
 
 
表3       外墙防水工程分类
 
条件
分         类
1
外墙保温
外保温层
无外保温层
2
楼层高度、墙体材料
20m以上,轻质砖砌体
20m以下,砼、砖砌体
3
面层材料
涂料
面砖
                                    
 
    地下防水工程,以结构防水混凝土为主加迎水面柔性防水,分底板平整面、多梁板式和多桩、锚杆和侧墙面防水,同时还考虑排水及水介质的影响。根据以上各种条件,再进行组合后分类,见表4:
 
表4        地下防水工程分类
 
条件
分     类
1
底面
平整底面
多梁、多桩底板
背水面设防
2
墙面
平整面
 
背水面设防
 
 
    室内防水工程,以厕所厨房间为主,有住宅小开间,公共大开间,有地面和墙面之别,根据以上各种条件,再进行组合后分类,见表5:
 
表5    室内防水工程分类
条件
分         类
1
地面
公共大开间
住宅小开间
2
墙面
面砖
水泥砂浆
 
 
    防水工程设计,应先采取构造防水措施,选择适应的构造来进行防水,以提高防水工程的可靠性和防水工程质量。然后采取材料防水,即首先应将基层的毛细孔及微细裂缝封闭,并能抵御结构开裂产生的拉裂与基层粘结不窜水。再者,就应选用有一定强度,延伸率,粘结力,高低温适应性,耐穿刺、耐老化的卷材或涂料,组成复合互补、相容的防水层。并保证一定厚度。局部需要增强的部位应采用涂料增强。并做好保护层加以保护。
 
    防水层的设计,应根据防水工程主体功能要求、主体部位环境条件,施工工艺条件和施工工程环境条件的要求,再根据防水层的需要来选择防水材料,防水材料必须适应工程要求,而不能以材料为主线,要求主体部位环境条件,施工工艺条件和施工工程环境条件来适应材料性能。设计防水层和选材虽有其共性,但个性还是很突出的。如斜坡屋面排水快,不积水,防水层可以薄些,材料不应是热感性大、强度和粘结力低的沥青基材料。屋面和墙面设防和用材区别就更大了,大部分卷材都不能适用于墙面,这已是基本常识了。屋面与地下工程更有所不同,地下有坚固的、防水能力很强的防水混凝土,但他长期浸泡在水中,受自然界影响小,而不易修补,所以其耐水性是首位的,要和防水混凝土粘结牢固。而屋面则变形大,受自然界影响大,要求材料的变形能力大,受自然界老化下降率要低,耐刺性好。根据地下工程功能要求特点划分为迎水面、背面防水,平整底板面和多梁,多桩式底面防水,侧墙面防水,后者只能用涂料,选用卷材就得不偿失。地区的气温差别大,要求材料的低温性能也应有别。室内面积小,受自然界影响小,受水浸害也小,设防就较简单了。以上都说明不同设防主体,不同环境条件设计的防水层和用材是不同的,这才是适应的、最合理的、最经济的设防方案。
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