裝配式建筑密封防水系統(tǒng)

文/王正正 上海中僑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 上海 201514

裝配式建筑具有更高的品質(zhì)、更快的建造速度、建造過程能耗更低、污染更少等優(yōu)點(diǎn)，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用率達(dá)70%以上，成為建筑發(fā)展的主流方向。早在20世紀(jì)50 ～60年代，國內(nèi)就開始探索研究裝配式建筑。到80年代后，裝配式建筑發(fā)展逐漸勢微，究其原因，主要有兩點(diǎn)：一是當(dāng)時(shí)國內(nèi)相關(guān)技術(shù)不成熟，相關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn)不完善；二是缺少合適的外墻接縫防水工藝與密封材料，導(dǎo)致此類建筑在使用過程中逐漸暴露出外墻滲漏、隔音抗震性能差等問題，阻礙了裝配式建筑在國內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，萬科等房地產(chǎn)企業(yè)再次將裝配式建筑引進(jìn)國內(nèi)。2015年以后，隨著科技的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保呼聲的不斷加大，從中央到各地方政府相繼出臺一系列鼓勵和推動裝配式建筑發(fā)展的政策，預(yù)制裝配式建筑進(jìn)入快速發(fā)展期。本文將從外墻防水設(shè)計(jì)、構(gòu)造防水和使用各類接縫密封材料的選擇以及密封膠施工工藝出發(fā)，探討更加合理的外墻防水密封處理方法。

1、預(yù)制裝配式建筑外墻防水密封現(xiàn)狀

作為建筑功能完整實(shí)現(xiàn)的重要前提，建筑防水向來受到業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注。窗戶、磚墻之間的縫隙、廚衛(wèi)間等屬于傳統(tǒng)建筑容易出現(xiàn)滲漏的部位，但采用PC 構(gòu)件、灌漿連接（或節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆）工藝的預(yù)制裝配式建筑卻基本不會在這類部位出現(xiàn)滲漏，其滲漏一般源于外墻存在的大量拼接縫，這使得預(yù)制裝配式建筑外墻防水密封向來受到業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注?？涨环浪⒉牧戏浪畬儆谧顬槌Ｒ姷膬煞N預(yù)制裝配式建筑外墻防水密封方法，前者采用現(xiàn)澆混凝土或密封條形成二次密封，后者則通過嵌填密封材料處理接縫迎水面。但受到多方面因素影響，空腔防水很容易因空腔堵塞或墻板精度偏差而失效，密封膠存在的不足也會直接影響接縫迎水面處理效果。

2、裝配式建筑密封防水系統(tǒng)

裝配式建筑密封防水系統(tǒng)是東方雨虹專門針對裝配式建筑開發(fā)的密封防水系統(tǒng)，在提供建筑全方位密封防水系統(tǒng)解決方案的基礎(chǔ)上，提供從產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工、技術(shù)咨詢、維保服務(wù)的全過程和系統(tǒng)化服務(wù)，可滿足裝配式建筑密封防水的工程需求。裝配式建筑密封防水系統(tǒng)包括“SAFable 賽堡”地下工程防水防護(hù)系統(tǒng)、“EDEE 宜頂”裝配式屋面防水系統(tǒng)、PC 建筑改性硅酮密封防水系統(tǒng)、“虹安適”防水防潮系統(tǒng)、“虹彩衣”外墻保溫防水系統(tǒng)等子系統(tǒng)。（1）“SAFable 賽堡”地下工程防水防護(hù)系統(tǒng)采用疊合或復(fù)合工藝，輔以齊全的配套材料和配件，標(biāo)準(zhǔn)化施工管理，確保防水功能的實(shí)現(xiàn)。在防水行業(yè)內(nèi)首次推出防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用壽命的概念，提出防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與材料防水原理、與工程防水機(jī)理、與工程建造工藝、與防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合，滿足工程及客戶需求，采取工程可靠度的分析、設(shè)計(jì)、選材、施工、管理、評價(jià)的系統(tǒng)論、方法論，提供明確的系統(tǒng)可靠性保障。（2）“EDEE宜頂”裝配式屋面防水系統(tǒng)采用工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配施工，可靠度高，使用壽命長，安全、環(huán)保、綠色、節(jié)能，可避免常規(guī)屋面嚴(yán)重的構(gòu)造性缺陷導(dǎo)致大面積滲漏現(xiàn)象。根據(jù)剛?cè)岵?jì)、滿粘防水的原則，杜絕屋面竄水，突破排水坡度限制，設(shè)置雙層排水口，處理徑流排水和滲流排水，徹底解決屋面滲漏問題。（3）PC 建筑改性硅酮密封防水系統(tǒng)包括PC 或PCF 板的建筑密封、建筑外墻飾面密封以及建筑室內(nèi)密封等子系統(tǒng)，專門解決裝配式結(jié)構(gòu)（混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)）因受溫度伸縮（干縮）、地震臺風(fēng)、結(jié)構(gòu)荷載、不均勻沉降等作用產(chǎn)生位移接縫以及PC 建筑內(nèi)外飾面的非位移接縫的密封防水問題，如石材、金屬、鋁塑板等幕墻體系及門窗密封膠、各類型的墻地面裝飾板材用免釘膠、廚衛(wèi)潔具防霉密封膠、彈性瓷磚膠和地板膠等，具有粘接密封性好、低模高彈、綠色環(huán)保（無甲醛、無溶劑、無污染）、耐候耐久抗疲勞、施工性能好等特點(diǎn)。（4）“虹安適”防水防潮系統(tǒng)是根據(jù)廚衛(wèi)結(jié)構(gòu)不同的基層、不同的裝飾面層材料、墻地面不同部位的防水防潮工程需求以及找平層、防水層、粘接層、飾面層的材料特性而研發(fā)的防水防潮系統(tǒng)解決方案，專門解決廚衛(wèi)間的防水防潮、粘結(jié)空鼓、掉磚、防霉和密封問題。（5）“虹彩衣”外墻保溫防水系統(tǒng)是根據(jù)不同的外墻構(gòu)造，結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)基層狀況、找平層、防水層、保溫層、飾面層的材料特性、構(gòu)造層次和應(yīng)用性能而研發(fā)的外墻保溫防水系統(tǒng)解決方案，分為有保溫、無保溫的飾面涂料、飾面磚、飾面裝飾板、輕質(zhì)混凝土、清水混凝土、裝飾混凝土掛板及不同的幕墻結(jié)構(gòu)體系（石材、金屬、玻璃幕墻）等子系統(tǒng)，系統(tǒng)解決外墻整體防水、細(xì)部防水、粘結(jié)空鼓、掉磚以及幕墻結(jié)構(gòu)體系的防水、防潮、防風(fēng)、密封等問題，尤其適用于裝配式建筑和被動房等綠色建筑。

3、預(yù)制裝配式建筑外墻防水密封中存在的問題

3.1 密封膠使用混亂

MS 密封膠、SPU 密封膠、SR 密封膠以及PU 密封膠等是目前建筑工程項(xiàng)目中常用的密封膠類型，這些密封膠具有不同的性能指標(biāo)，在防水密封中的應(yīng)用范圍也不盡相同。然而，在實(shí)際施工過程中，以上密封膠使用不當(dāng)或幾種密封膠混合使用的現(xiàn)象較多，主要原因在于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的缺失。

3.2 外墻板接縫處理存在不足

接縫存在缺口或殘留物、拼縫過窄、錯(cuò)臺均屬于預(yù)制混凝土外墻板安裝的常見問題，這類問題如果無法得到有效處理，外墻防水密封施工便很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.3 施工質(zhì)量現(xiàn)場檢測手段缺失

對于預(yù)制裝配式建筑而言，其外墻防水功能受密封膠尺寸、深度以及黏結(jié)性能的直接影響，然而目前外墻防水的現(xiàn)場驗(yàn)收工作仍以人工觀察與測量為主，人工檢測的方式使得檢測手段存在較大不確定性，檢查結(jié)果的可靠程度也不高。

4、防水密封膠的技術(shù)要求

4.1 良好的位移能力

裝配式建筑外墻接縫在應(yīng)用過程中，受各種外界因素的影響，如震動、風(fēng)壓、熱脹冷縮等，板片尺寸會發(fā)生循環(huán)變化，因此防水密封膠必須具備高彈性，能夠承受板片間高位移，如果防水密封膠的位移能力不好，在外墻接縫位移的過程中會出現(xiàn)開裂漏水。根據(jù)實(shí)際情況需求及應(yīng)用計(jì)算，應(yīng)用于裝配式建筑外墻接縫的防水密封膠的位移能力必須要達(dá)到25 級以上，特殊的建筑還需要達(dá)到50 級。市場上的產(chǎn)品硅烷改性（MS）密封膠及聚氨酯（PU）密封膠能達(dá)到25 級，而硅酮密封膠能達(dá)到50 級。

4.2 粘接性

始終是最重要的性能之一?；炷潦且环N多孔性材料，孔洞的大小和分布不均勻，不利于密封膠的粘接；混凝土本身呈堿性，部分堿性物質(zhì)遷移到密封膠和混凝土接觸界面，影響粘接效果；部分脫模劑殘存在預(yù)制構(gòu)件表面，影響密封膠的粘接性能。因此，配套專用底涂非常關(guān)鍵。

4.3 具有優(yōu)異的耐老化性

防水密封膠是裝配式建筑外墻防水的第一道防線，直接面對日光照射、冷熱循環(huán)和雨水沖刷，因此密封膠必須要具有優(yōu)異的耐老化性，才能滿足裝配式建筑長時(shí)間的防水需求。在市場上現(xiàn)有的防水密封膠中，硅酮密封膠的耐候性最好，其使用壽命能達(dá)到30年以上，MS 密封膠的耐候性次之，能達(dá)到10年左右的使用壽命，而聚氨酯密封膠的耐候性最差。這是由于紫外線的能量可達(dá)399kJ.mol-1，具有很強(qiáng)的破壞作用，會導(dǎo)致聚氨酯和MS 密封膠的分子鏈主鏈斷裂。而Si-O 鍵的鍵能高達(dá)444kJ.mol-1，超過紫外線的能量，紫外線很難對Si-O 鍵造成破壞。

4.4 無污染性

預(yù)制混凝土屬多孔材料，更容易遭受污染。這種污染不僅影響建筑物的美觀，而且很難清理，清理后會繼續(xù)產(chǎn)生污染，并產(chǎn)生額外的一筆維護(hù)與保養(yǎng)費(fèi)用。硅酮膠中含有大量的小分子硅油，受分子熱運(yùn)動影響，硅油會逐漸從密封膠內(nèi)部向表面遷移，經(jīng)過雨水沖刷，吸附空氣中的灰塵等雜質(zhì)，在建筑外表面形成帶狀污染，影響建筑物美觀。改性硅酮和聚氨酯密封膠不含易析出小分子硅油，不會產(chǎn)生污染。

5、預(yù)制裝配式建筑外墻防水密封的路徑建議

5.1 底涂的重要性

外墻接縫密封膠施工前一定要涂刷配套底涂。底涂不僅起到增強(qiáng)密封材與墻體間界面粘結(jié)的作用，還可以防止墻體中的堿性材料與密封膠中的增塑劑相互遷移，對耐久粘結(jié)以及避免相互污染具有很大的作用。這里需要重點(diǎn)提示，底涂是通過溶劑揮發(fā)而干燥固化成膜的，因此一定要在底涂完全固化后才可以施膠。

5.2 接縫設(shè)計(jì)

裝配式建筑接縫可根據(jù)結(jié)構(gòu)的位移能力，分為位移接縫和非位移接縫；根據(jù)接縫構(gòu)造形式不同分為開放接縫（開縫構(gòu)造）和填充接縫（密封構(gòu)造）；填充接縫根據(jù)設(shè)防措施不同分為單道密封、雙道密封和雙道帶排水密封。（1）位移接縫：因結(jié)構(gòu)的干燥、溫度收縮、風(fēng)荷載及地震荷載等造成的伸縮或剪切位移，如PC/PCF板接縫、幕墻系統(tǒng)接縫、GRC 板接縫、窗框與結(jié)構(gòu)接縫等。（2）非位移接縫：采用線膨脹系數(shù)較低的材料，因溫度和濕度產(chǎn)生的收縮位移，也稱為不移動或移動較小的接縫，如以粘接為主的石材、混凝土裝飾板的接縫及窗框與飾面材料接縫。

5.3 做好預(yù)留孔洞防水處理

為避免因預(yù)留孔洞砂漿干縮形成毛細(xì)孔或裂縫縫隙引發(fā)滲漏問題，預(yù)留孔洞防水處理必須得到重點(diǎn)關(guān)注，這一處理需分別針對外墻板預(yù)留孔洞、施工階段遺留孔洞展開，具體處理如下：①外墻板預(yù)留孔洞處理。預(yù)制加工過程中外墻板會事先埋放防水套管，因此施工前需要臨時(shí)嵌放孔洞模具于外墻面各構(gòu)造層，孔洞根部的周邊應(yīng)在面層收口時(shí)留置凹槽，在管道穿過預(yù)留孔洞安裝固定后，需使用密封膠（如PU 密封膠）或聚合物水泥砂漿處理穿墻套管與管道的縫隙。在嵌填密封膠密封材料前，混凝土墻身與套管間的凹槽需涂刷基層處理劑，隨后再嵌填單組分密封膠（如SPU 密封膠），縫寬的0.5 ～0.7 倍為外密封膠嵌入深度。②施工階段遺留孔洞處理。對于因施工遺留的各類臨時(shí)施工洞口，施工人員必須逐一進(jìn)行封堵處理，處理需在外墻防水層施工前完成，使用砌塊砌筑封堵、補(bǔ)澆混凝土屬于常見的處理措施，處理過程需保證砂漿填補(bǔ)飽滿、密實(shí)。在不同材料、施工縫的交接處，可首先固定鋼絲網(wǎng)并在抹灰找平后應(yīng)用高分子咬合型接縫帶，抹灰找平需應(yīng)用聚合物水泥防水砂漿，由此即可加強(qiáng)基面防水處理，并能夠同時(shí)保證防水層的搭接與大面保持連續(xù)。

5.4 膠層深度的重要性

施膠厚度也會影響密封效果。若膠層太淺，密封材與基材接觸面積不足導(dǎo)致界面剝離，同時(shí)因?yàn)槟z層太淺，密封膠更容易因表面老化而斷裂。若膠層太深，可能會因完全硬化時(shí)間延遲（單組分品）而產(chǎn)生膠層破壞。

5.5 預(yù)制外墻板其他防水密封形式

除上述防水密封形式外，預(yù)制外墻板還有其他諸多防水密封形式，如開放式防水形式。較之上一小節(jié)的封閉式線防水技術(shù)，這兩種防水形式在內(nèi)側(cè)的企口型減壓空間以及內(nèi)側(cè)壓密實(shí)的防水橡膠影基本相同，但開放式線防水技術(shù)在發(fā)揮防水作用時(shí)并未采用打膠的形式，而是采用構(gòu)造企口防水配合導(dǎo)水的方式，這種方式還可起到平衡內(nèi)外氣壓和排水的作用。由于開放式線防水最外側(cè)的防水采用了企口預(yù)防和導(dǎo)水，因此施工人員無需在墻板外側(cè)打膠，這樣的施工方式更為簡單便利，作業(yè)也更為安全，產(chǎn)品質(zhì)量的控制與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)也更為便利。但該防水密封形式對產(chǎn)品生產(chǎn)以及后期成品保護(hù)的要求較高，且不適合多雨地區(qū)的建筑。

結(jié)語：

綜上所述，由于裝配式建筑有大量的外墻接縫，需要選用防水密封膠對外墻接縫進(jìn)行防水處理，且對選用的防水密封膠要求具有較高的彈性、良好的粘接性、低模量、優(yōu)異的耐老化性能、對基材無污染，必要時(shí)可以進(jìn)行表面涂飾操作。選擇好合適的防水密封膠后，還需要按照標(biāo)準(zhǔn)施工工藝流程進(jìn)行，杜絕各種操作不當(dāng)導(dǎo)致防水密封失效。硅寶科技在裝配式建筑領(lǐng)域精耕細(xì)作，在國內(nèi)已有超過200 萬平方米的工程案例，提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及工程承包服務(wù)，為國內(nèi)裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展提供可靠的保證。