剛性防水屋面滲漏原因及預(yù)防

程世綱

1 概述

屋蓋對房屋起著覆蓋和外圍護(hù)作用，受自然侵害和外界影響較大。屋面防水按采用防水材料不同，分為柔性防水屋面和剛性防水屋面等。細(xì)石混凝土剛性屋面是密實混凝土澆筑而成的面層，是依靠細(xì)石混凝土面層本身的憎水性和密實性來達(dá)到防水目的，受氣候影響較小。剛性屋面防水層具有構(gòu)造簡單，取材容易，維修較易，能夠上人，經(jīng)久耐用，造價較低等特點。細(xì)石混凝土剛性屋面主要用于平屋面，在使用中屋面滲漏是較為突出的質(zhì)量問題?？蓪?dǎo)致建筑物內(nèi)留下水漬、水印、粉刷層起皮、脫落等;長期滲漏會破壞主體結(jié)構(gòu)，影響房屋使用功能和使用壽命。剛性屋面適用范圍:對于屋面防水等級為Ⅰ級，Ⅱ級的重要建筑，只有在柔性防水復(fù)合使用條件下，剛性防水方可作為其中的一道防水層。對于受較大振動或沖擊的建筑，因受到振動和沖擊，易使防水層產(chǎn)生變形、開裂，而導(dǎo)致防水失敗，此類建筑不允許采用剛性防水層。

2 滲漏原因分析

混凝土剛性屋面滲漏的根本原因是混凝土防水層出現(xiàn)裂縫，造成屋面裂縫的原因如下。

2.1 溫度原因

混凝土的熱膨脹是形成裂縫的原因。溫度變化而引起的裂縫滲漏，通常分為三種情況:1)在上下表面等溫的條件下，由于季節(jié)性的溫差引起溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。2)在驟冷驟熱情況下，由上下表面溫度差引起的溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。3)在日照條件下，防水層高溫區(qū)與低溫區(qū)的溫差引起溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。在夏季高溫條件下施工，石子表面溫度升高，體積膨脹，拌制成混凝土后，石子受冷收縮，使混凝土表面出現(xiàn)收縮造成細(xì)微裂縫;混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護(hù)，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充，因而在硬化過程中，現(xiàn)澆板受到支座的約束，產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。

2.2 混凝土原材料質(zhì)量原因

水泥凝結(jié)不正常，如水泥安定性差，水泥中含有游離氧化鈣和氧化鎂，這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹，產(chǎn)生裂縫。如果骨料中含泥量過多，則隨著混凝土的干燥，會產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。堿性骨料(玄武巖等)有可能與水泥起化學(xué)反應(yīng)，生成有膨脹能力的堿—硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞，產(chǎn)生裂縫。含泥量大的骨料配制的混凝土收縮大，抗拉強(qiáng)度低，容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。

2.3 施工原因

在施工中混凝土用水量若超過水泥水凝過程所需的用水量，水灰比、坍落度過大，多余的水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發(fā)形成許多空隙和互相連貫的毛細(xì)管網(wǎng)，而成為屋面的滲水通道。另外，過多的水分在砂石骨料表面，形成一層游離的水，相互之間也會形成毛細(xì)孔通道，并且在混凝土收水干縮時使表面開裂?；炷潦┕ぶ羞^分振搗，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水現(xiàn)象，待水分蒸發(fā)后，易形成收縮裂縫。由于模板、墊層過于干燥，造成模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。施工工藝不當(dāng)，致使支座處負(fù)筋下陷，保護(hù)層過大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫;屋面板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度時過早拆?；蜻^早上荷載，造成屋面板的彈性變形，致使混凝土早期強(qiáng)度低;梁兩側(cè)的屋面板不均勻沉降也會使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。有些施工后澆帶不完全按設(shè)計要求施工可能造成板面的裂縫。

2.4 設(shè)計原因

地基的不均勻沉降可造成屋面裂縫。設(shè)計現(xiàn)澆板的配筋計算過程中，由于忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算，由此而引起裂縫的產(chǎn)生，這些裂縫有時也會超過規(guī)范的最大允許值。

2.5 其他原因

混凝土剛性防水層厚度不夠，造成防水層拉裂，出現(xiàn)裂縫;嵌縫材料質(zhì)量差，分格縫處防水薄弱;混凝土配合比不當(dāng)，振搗不密實，壓光時間控制不準(zhǔn)，混凝土早期脫水，后期養(yǎng)護(hù)不及時，施工中隨意加水收光及在表面撒干水泥面，造成混凝土防水層出現(xiàn)脫皮、起砂、干縮裂縫;防水層與女兒墻等凸出屋面部分的交接處，沒有采取柔性處理，致使該部分防水層出現(xiàn)裂縫;防水層中沒有按要求配置鋼筋，或其位置不準(zhǔn)，從而影響了防水層的永久性;節(jié)點及細(xì)部處理不符合規(guī)定，泛水施工工藝粗糙;基層清理不凈，因其空裂造成滲漏。

3 防滲措施

3.1 材料要求

嚴(yán)格按規(guī)范做好剛性防水層的基層清理、細(xì)石混凝土配比、材料質(zhì)量、攤鋪、碾壓、收光、分格和養(yǎng)護(hù)等各道工序的工作。剛性防水層和隔離層其平整度應(yīng)符合施工規(guī)范要求，剛性防水層厚度一般不宜小于40 mm。防水屋面混凝土應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥，不宜用干縮率大，易產(chǎn)生裂縫的礦渣水泥。其標(biāo)號不低于32.5級，每立方米混凝土水泥用量應(yīng)不小于330 kg，水灰比不應(yīng)大于0.5，石子的最大粒徑不大于13 mm，使用前應(yīng)清洗干凈細(xì)骨料，應(yīng)用粗砂含泥量應(yīng)小于2%，混凝土標(biāo)號不宜低于C25。剛性防水屋面應(yīng)采用結(jié)構(gòu)找坡，坡度宜為2%～3%。剛性防水層內(nèi)嚴(yán)禁埋設(shè)管線。

3.2 分格縫的做法

分格縫適應(yīng)溫度變形，防止開裂設(shè)置應(yīng)設(shè)在以下部位。屋面板的支承端;屋面轉(zhuǎn)折處;防水層與凸出屋面的交接處;現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)的支承處;現(xiàn)澆板與預(yù)制板交接處;防水層與山墻、女兒墻、水箱等易產(chǎn)生集中應(yīng)力處。且分格縫縱橫間距不宜大于6 m，一般分格面積小于36 m。分格縫的寬度不得大于油膏的最大延伸量，且不小于防水層混凝土的最大伸長量，分格縫處可用上寬30 mm，下寬15 mm，為了避免積水，分格縫要高出板面30 mm，做成圓弧形。混凝土初凝后取出，并整修其邊緣疏松部分。剛性防水層與女兒墻、山墻、凸出屋面構(gòu)筑物交接處都應(yīng)斷開，留出30 mm的間隙，并用密封材料嵌填密封。分格縫內(nèi)一般由油膏嵌縫。嵌縫前應(yīng)清除縫兩側(cè)表面浮雜物，隨即滿涂用同性材料稀釋或冷底子油，待其干燥后，再進(jìn)行嵌縫。分兩次嵌填油膏，第一次可先將油膏拉搓成長條狀，嵌入縫內(nèi)，用小刮刀將油膏與板縫內(nèi)兩側(cè)面和底部抹壓粘牢，并應(yīng)仔細(xì)檢查縫壁。第二次用油膏嵌滿板縫，高出縫口5 mm～10 mm，板縫兩邊20 mm左右，嵌完油膏后，再用油膏稀釋成的涂料，涂刷油膏表面及縫旁板面20 mm～50 mm，將油膏保護(hù)、封閉。

3.3 增設(shè)隔離層

為了緩解基層變形對剛性防水層的影響，防水層與結(jié)構(gòu)層之間須設(shè)隔離層。結(jié)構(gòu)層必須具備足夠的剛度，減小變形;隔離層與防水層的變形互不受約束，以防防水層混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土開裂、滲漏。施工后的隔離層表面應(yīng)平整光潔，厚薄一致，并具有一定的強(qiáng)度。在澆筑混凝土前，應(yīng)做好隔離層成品保護(hù)工作，不能踩踏破壞，待隔離層具有一定的強(qiáng)度后，方可進(jìn)行下一道工序施工。做好隔離層繼續(xù)施工時，綁扎鋼筋不得扎破隔離層表面，細(xì)石混凝土運輸不得直接在隔離層表面碾壓，應(yīng)采取墊板等措施，澆搗混凝土?xí)r不得振酥隔離層。

3.4 鋼筋網(wǎng)片施工

鋼筋網(wǎng)片可以采用綁扎或點焊方式。網(wǎng)片間距為100 mm～200 mm雙向設(shè)置，應(yīng)配置φ4～φ6(宜采用冷拔低碳鋼絲)。鋼筋網(wǎng)應(yīng)放置在剛性防水層的中間偏上部位，在分格縫處應(yīng)斷開。如采用綁扎鋼絲端頭要有彎鉤，綁扎鋼絲收口應(yīng)向下彎，不得露出防水層表面，搭接長度大于250 mm;鋼筋保護(hù)層不小于10 mm。

3.5 混凝土澆筑

嚴(yán)格按照設(shè)計要求的施工配合比進(jìn)行計量?；炷翝矒v按先遠(yuǎn)后近，先高后低的原則進(jìn)行。分格縫內(nèi)混凝土應(yīng)采用小型平板振搗器振搗，一次澆搗完成，振搗要密實，直至混凝土表面壓出拉毛狀的水泥漿為止?；炷潦账笠M(jìn)行二次壓實抹光，以切斷和封閉混凝土中的毛細(xì)管，提高抗?jié)B性能?；炷两K凝后，立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不少于14 d，必須保證防水層混凝土充分的濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)初期禁止上人。

3.6 滲漏節(jié)點的細(xì)部處理

改進(jìn)節(jié)點做法，加強(qiáng)成品養(yǎng)護(hù)。由于節(jié)點構(gòu)造不合理或施工質(zhì)量問題是導(dǎo)致節(jié)點滲漏的主要原因，因此在節(jié)點部分應(yīng)采取“剛?cè)峤Y(jié)合”的做法，各種節(jié)點均應(yīng)采用密封材料嵌填密封。雨水口應(yīng)比屋面低一些，屋面保溫層在雨水口直徑500 mm范圍內(nèi)減薄，形成漏斗形為防止?jié)B漏，雨水口處須加鋪一層附加防水層，并鋪到漏斗口內(nèi)，用油膏嵌縫。女兒墻與屋面板連接處用細(xì)石混凝土做成圓弧泛水，先將女兒墻澆水濕透，泛水部位混凝土拍打密實，將表面收光抹壓密實。在女兒墻上設(shè)置一條不小于25 mm×25 mm嵌縫槽。將混凝土泛水上口做入槽內(nèi)，在嵌縫槽上方抹灰時做好鷹嘴滴水線。不得在屋面鑿孔打洞，盡量避免破壞防水層的整體性。

4 結(jié)語

目前，新型防水材料不勝枚舉。不少新材料已能大大延緩老化過程，但造價較高。由于屋頂一直暴露在大自然之中，隨時都受大自然的侵蝕，無機(jī)材料代替有機(jī)防水材料是發(fā)展的趨勢。實踐證明，在剛性防水層混凝土施工中，關(guān)鍵是要保持混凝土的強(qiáng)度及密實性，按規(guī)定設(shè)置分格。只要材料選用恰當(dāng)，精心施工，可以有效地保證剛性防水屋面的質(zhì)量及正常使用。剛性防水一定會在建筑行業(yè)中發(fā)揮更大的作用和良好的效益。

［1］ 盧 循.建筑施工技術(shù)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1991.

［2］ 廖代廣.土木工程施工技術(shù)［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2002.

［3］ 朱國梁，潘金龍.簡明防水工程施工手冊［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003.

［4］ 劉宗仁.土木工程施工［M］.北京:高等教育出版社，2003.