地鐵防水工程常用材料標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制

張 凱 劉 忠 常芳芳

黃河水利科學(xué)研究院（450003）

0 前言

防水工程是地鐵工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是地鐵工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。必須從籌建開始就重視對地鐵防水工程進(jìn)行全體系、全方位、全過程的質(zhì)量保障控制。在影響地鐵防水工程質(zhì)量的設(shè)計(jì)、材料、施工和管理等主要因素中，防水材料是決定防水工程質(zhì)量的基礎(chǔ)物質(zhì)條件。

目前，防水材料種類繁多，質(zhì)量參差不齊，一些產(chǎn)品僅有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，了解掌握防水材料主控性能指標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，合理選用防水材料對防水工程質(zhì)量控制具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 地鐵防水材料選用原則

防水材料是關(guān)系整個(gè)防水工程質(zhì)量的關(guān)鍵，工程選用時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾方面的因素。

1）具有良好防滲性、環(huán)保性和適應(yīng)外力影響的能力，符合設(shè)計(jì)要求。

2）適合當(dāng)?shù)貧夂蚝褪┕きh(huán)境條件。

3）種類不宜過多，考慮多種材料搭配使用的相容性。

4）施工工藝簡便易學(xué)，適應(yīng)施工人員的技術(shù)水平。

5）性價(jià)比合理，供貨能力滿足施工需要。

6）新材料必須通過試驗(yàn)或鑒定，得到設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位的認(rèn)可備案。

2 地鐵防水工程常用材料及標(biāo)準(zhǔn)

雖然地鐵防水工程因所處地域氣候環(huán)境和地質(zhì)條件不同而使防水結(jié)構(gòu)存在差異， 但總體而言，地鐵防水工程大都是以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主，以施工縫、變形縫、穿墻管、洞口、樁頭等細(xì)部構(gòu)造的防水為重點(diǎn)，并在結(jié)構(gòu)迎水面設(shè)置柔性外包附加防水層[1-2]。不同的設(shè)計(jì)和施工方法決定了地鐵防水材料使用的多樣性。 按功能不同，地鐵防水材料可分為剛性防水材料、接縫材料、防水卷材、防水涂料、填縫膠粘材料和輔助材料等[3]。

2.1 剛性防水材料

結(jié)構(gòu)混凝土自防水是最根本有效的剛性防水屏障，為提高結(jié)構(gòu)自防水混凝土密實(shí)質(zhì)量，減少內(nèi)部孔隙和滲水通道，抑制裂縫產(chǎn)生，結(jié)構(gòu)自防水混凝土原材料應(yīng)注意把控： ①宜采用低熱硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級宜≥42.5 MPa；②礦物摻合料中的粉煤灰不應(yīng)低于二級、燒失量≤5%，硅粉比表面積≥15 000 m2/kg、二氧化硅含量≥85%；③外加劑不得含有氯化物，速凝劑初凝時(shí)間≤5 min，終凝時(shí)間≤10 min；④砂含泥量≤3%，石子含泥量≤1%，吸水率≤1.5%，不應(yīng)有堿活性；⑤混凝土總堿含量不大于3.0 kg/m3，氯離子含量和三氧化硫含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.1%和4%。

常用剛性防水材料及標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 常用剛性防水材料

2.2 接縫材料

為有效控制結(jié)構(gòu)自防水產(chǎn)生有害裂縫， 結(jié)構(gòu)混凝土自防水工程一般根據(jù)自身特點(diǎn)合理設(shè)置施工縫、變形縫、后澆帶，采用配置補(bǔ)償收縮防水混凝土、設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶等措施，減少混凝土硬化過程及由溫度變化所產(chǎn)生裂縫。 接縫材料的質(zhì)量控制要點(diǎn)包括：①不得使用由再生料生產(chǎn)的橡膠類止水帶；②鋅鋼板止水帶的鍍鋅層質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T 2518—2008 要求；③遇水膨脹止水條（膠）應(yīng)具有緩脹性能，7 d 凈膨脹率不宜大于最終膨脹率的60%，最終膨脹率宜大于220%；④應(yīng)注意遇水膨脹材料儲(chǔ)存和施工防雨水措施，防止提前膨脹。

常用接縫材料及標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 常用接縫材料

2.3 防水卷材

防水卷材主要用于外包防水層， 為結(jié)構(gòu)自防水混凝土提供額外防護(hù)。 防水卷材應(yīng)重點(diǎn)把控的質(zhì)量參數(shù)：①可溶物含量偏低，易導(dǎo)致在使用過程中耐老化性能差，降低使用年限；②耐熱性反映溫度升高時(shí)防水卷材的抗流動(dòng)性，耐熱性不良的卷材高溫場合下易變形流淌，在有坡度的情況下涂蓋層滑動(dòng)失去防水作用；③低溫柔性體現(xiàn)材料在低溫條件下抵抗基層開裂的能力或保持伸長的能力，質(zhì)量不良的卷材在冬季或低溫下承受基層變形能力較差，材料易發(fā)硬開裂失去防水功能；④拉伸性能差，一旦基層發(fā)生變化，不合格材料就會(huì)被扯斷或裂開出現(xiàn)滲漏；⑤加熱伸縮量不合格，產(chǎn)品高溫時(shí)易產(chǎn)生開裂會(huì)造成滲漏；⑥體現(xiàn)改性瀝青防水卷材熱溶后相互之間黏結(jié)性能的接縫剝離強(qiáng)度若不合格，在使用過程中基層膨脹時(shí)， 易造成卷材搭接處拉開失效滲水；⑦預(yù)鋪防水卷材的防竄水性、無處理狀態(tài)下與后澆混凝土的剝離強(qiáng)度。

常用防水卷材及標(biāo)準(zhǔn)見表3。

2.4 防水涂料

防水涂料包括無機(jī)防水涂料、有機(jī)防水涂料。無機(jī)防水涂料可選用摻外加劑、摻合料的水泥基防水涂料，宜用于防水主體結(jié)構(gòu)背水面。 有機(jī)防水涂料可選用反應(yīng)型、水乳型等涂料，宜用于防水主體結(jié)構(gòu)迎水面。防水涂料質(zhì)量控制要點(diǎn)包括：①潮濕基層宜選用與潮濕基面黏結(jié)力強(qiáng)的無機(jī)或有機(jī)涂料，或做成先無機(jī)后有機(jī)的復(fù)合防水涂層；②冬季施工適宜選用反應(yīng)型涂料，溶劑型涂料不宜在冬季施工的封閉地下空間中使用，使用水乳型涂料時(shí)溫度不得低于5 ℃；③聚合物水泥防水涂料應(yīng)選用Ⅱ型產(chǎn)品；④水泥基防水涂料涂層厚度應(yīng)≥1.0 mm，單位面積用量應(yīng)≥1.5 kg/m2。

表3 常用防水卷材

常用防水涂料及標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 常用防水涂料

2.5 填縫膠粘與輔助材料

填縫膠粘材料主要用于施工縫、變形縫、穿墻管、洞口、盾構(gòu)管片接縫等細(xì)部構(gòu)造的縫內(nèi)嵌縫防水或止水，包括聚氨酯密封膠、密封墊圈、聚硫密封膠、遇水膨脹止水膠、聚乙烯閉孔泡沫板及管片施頂防裂丁青軟木橡膠墊板等（見表5）。 輔助材料包括土工布、土工膜、玻纖網(wǎng)格布、膨潤土、注漿管等（見表6）。

表5 常用填縫膠粘材料

表6 常用輔助材料

3 防水材料的質(zhì)量控制

3.1 原材料進(jìn)場檢測

地鐵防水工程使用的材料應(yīng)有產(chǎn)品合格證和性能檢測報(bào)告，進(jìn)場后還需委托有相應(yīng)資質(zhì)能力的單位進(jìn)行見證取樣和監(jiān)理平行檢測。 另外，根據(jù)不同材料的檢測周期和施工進(jìn)度合理把握材料進(jìn)場時(shí)間。 如果提前進(jìn)場，一旦存儲(chǔ)不當(dāng)，防水材料容易出現(xiàn)變質(zhì)發(fā)霉和生銹的現(xiàn)象，但滯后進(jìn)場可能影響檢測。 如混凝土抗?jié)B配合比設(shè)計(jì)一般需要2 個(gè)月，其原材料中的水泥、 外加劑檢測周期為1 個(gè)月，也就是說至少需要提前2 個(gè)月考慮抗?jié)B混凝土原材料問題。

3.2 作好新老標(biāo)準(zhǔn)銜接

隨著產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般5-10 年會(huì)對原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂或制訂新的標(biāo)準(zhǔn)。 如工程應(yīng)用實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，《預(yù)鋪/濕鋪防水卷材》（GB/T 23457—2009）將預(yù)鋪、濕鋪兩類不同產(chǎn)品放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中容易造成選材和施工誤導(dǎo)，故將原標(biāo)準(zhǔn)變更為 《預(yù)鋪防水卷材》（GB/T 23457—2017）和《濕鋪防水卷材》（GB/T 35467—2017） 兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)[4]。實(shí)際工程中很多情況是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為舊版本，而實(shí)際施工期間又頒布了新標(biāo)準(zhǔn)， 究竟執(zhí)行新舊哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，筆者認(rèn)為應(yīng)分兩種情況考慮：①如果設(shè)計(jì)未變更時(shí)宜采用舊標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閳?zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)可能造成檢測結(jié)果雖然滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，但可能出現(xiàn)不滿足產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn)要求的矛盾，不利于工程通過合格驗(yàn)收；②如果依照產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更，則應(yīng)采用新標(biāo)準(zhǔn)有利于提高工程質(zhì)量。

3.3 防水材料檢測存在的問題

依據(jù) 《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50208—2011）第3.0.8 條：地下工程使用的防水材料及其配套材料，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑防水涂料中有害物質(zhì)限量》（JC 1066—2008）第4.3.3 條：在進(jìn)場材料檢驗(yàn)的同時(shí)，防水卷材接縫粘結(jié)質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)按附錄D 進(jìn)行“膠粘劑的剪切性能試驗(yàn)”和“膠粘劑的剝離性能試驗(yàn)”。 但實(shí)際工作中，很多單位并未委托相關(guān)檢測項(xiàng)目。

《建筑防水工程現(xiàn)場檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T 299—2013）明確了基層現(xiàn)場檢測包括平整度、含水率、表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度等，用于判定基層是否符合防水層施工條件； 防水層現(xiàn)場檢測包括粘結(jié)強(qiáng)度、厚度、剝離強(qiáng)度、柔性及不透水性等，用于檢驗(yàn)防水層的性能是否符合設(shè)計(jì)和使用要求。 實(shí)際執(zhí)行情況并不理想。

4 結(jié)語

地鐵防水工程質(zhì)量受多方面的影響。 良好的防水設(shè)計(jì)，嚴(yán)密的組織和質(zhì)量保證體系，負(fù)責(zé)的監(jiān)理隊(duì)伍，合理的專項(xiàng)施工方案及專業(yè)的防水施工單位能夠有效保障地鐵防水工程質(zhì)量，但嚴(yán)把防水材料質(zhì)量關(guān)是確保地鐵防水工程質(zhì)量的基本條件。 今后，還應(yīng)鼓勵(lì)加強(qiáng)防水基礎(chǔ)理論和測試方法的研究，為提高地鐵防水工程質(zhì)量提供技術(shù)支撐。