地鐵防水材料應(yīng)用探討

林穎欣，林 俊，李宇君，趙煜杉，林 鑫

（福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350000）

0 引言

隨著城市的發(fā)展，人口增長帶來地面交通的巨大壓力，隨著交通方式的不斷變化，地鐵作為目前解決城市交通問題的主要途徑正在逐漸被許多城市采用。對地鐵隧道來說，其防水效果的好壞直接影響了整個(gè)地鐵隧道的壽命、能否長期運(yùn)營使用以及地鐵運(yùn)營過程中的維護(hù)、維修成本等[1-2]。隨著各地地鐵相繼開通，且新地鐵線路陸續(xù)施工，防水作為地鐵施工中重要的一環(huán)，在地鐵施工與設(shè)計(jì)上均得到重視。

本文列舉地鐵上常用的防水材料及其在防水結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，為后續(xù)地鐵防水材料的選擇提供依據(jù)，地鐵主要防水部位及材料見表1。

表1 地鐵主要防水部位及材料

1 常用防水材料

1.1 預(yù)鋪防水卷材

地鐵用的防水卷材應(yīng)具有良好的耐酸堿性、耐侵蝕性、抗菌性以及良好的力學(xué)性能，主要類型有高聚物改性瀝青類防水卷材和合成高分子類防水卷材。其中預(yù)鋪防水卷材材料可空鋪于基層上，無須水泥砂漿作為保護(hù)層，同時(shí)不受基層潮濕的影響，與混凝土結(jié)構(gòu)層的粘接性能好，能有效防止竄水現(xiàn)象的產(chǎn)生，在地下或隧道防水工程中大量使用[3]。預(yù)鋪防水卷材按主體材料可以分為三種：①塑料防水卷材（P）；②瀝青基聚酯胎防水卷材（PY）；③橡膠防水卷材（R）。其中P類具有較高的抗拉、抗撕裂、抗穿刺性能，耐酸堿、耐熱性能優(yōu)良，是目前地鐵上用得最多的防水卷材。地鐵上常用的P類預(yù)鋪防水卷材是由1.2mm厚高分子主材加上0.5mm厚自粘層組成。

1.2 聚氨酯防水涂料

地鐵不僅對防水設(shè)防的等級要求較高，同時(shí)施工要求較高，而防水工期整體較長，這就要求選用的防水涂料應(yīng)具有良好的耐酸堿、耐凍融等性能[4]。聚氨酯防水涂料為濕固化類涂料，具有強(qiáng)度高、延伸率大、耐酸堿、耐老化、易固化等突出的性能特點(diǎn)，同時(shí)對基層變形的適應(yīng)能力強(qiáng)等，能夠滿足地鐵防水涂料的高要求。其中單組分聚氨酯施工方便，無須計(jì)量攪拌，使材料的質(zhì)量穩(wěn)定性得到保證，因而在地鐵上得到大量使用。

1.3 水泥基滲透結(jié)晶防水涂料

防水砂漿是作用于混凝土或砌體結(jié)構(gòu)的迎水面或背水面上，采用多層抹面施工形成的致密防水層。主要包括：聚合物水泥防水漿料、水泥基滲透結(jié)晶型防水砂漿、摻外加劑和摻和料的防水砂漿等。水泥基滲透結(jié)晶防水涂料由水泥、石英砂、活性化學(xué)物質(zhì)等組成的一種新型防水材料，它的防水機(jī)理是材料中的活性陰離子和水泥水化物反應(yīng)產(chǎn)生細(xì)小晶體，向混凝土內(nèi)部滲透，封堵混凝土中的毛細(xì)孔道，使混凝土密實(shí)，從而起到防水作用，具有其他材料難以達(dá)到的二次抗?jié)B性及與混凝土結(jié)構(gòu)的相適應(yīng)性，因此在地鐵防水中得到廣泛應(yīng)用[5-6]。

1.4 止水帶

地鐵施工中不可避免會(huì)產(chǎn)生及設(shè)置施工縫、變形縫以及誘導(dǎo)縫等，這些部位的防水在地鐵施工中也是重要的一環(huán)，而止水帶在其中起著不可替代的防水效果。地鐵中采用的止水帶主要有兩種：①外貼式橡膠止水帶，是在混凝土變形縫、施工縫迎水面設(shè)置的一種止水構(gòu)造，是以止水帶的橡膠彈性和特殊的結(jié)構(gòu)形式達(dá)到與混凝土結(jié)合緊密，同時(shí)能夠適應(yīng)混凝土伸縮變形；②鋼邊止水帶，其構(gòu)造是兩側(cè)為鍍鋅鋼板、中間是橡膠，通過鍍鋅鋼板與混凝土的良好連接，能夠克服混凝土和橡膠的結(jié)合力差的問題，使混凝土在澆筑時(shí)容易被搗實(shí)，避免了止水帶的松動(dòng)和脫落，從而達(dá)到良好的防水效果，止水帶在變形縫、施工縫中的應(yīng)用示意見圖1、圖2。

圖1 底板變形縫防水構(gòu)造

圖2 施工縫防水構(gòu)造

1.5 遇水膨脹止水條

遇水膨脹止水條既有橡膠材料良好的彈性，遇水后又能會(huì)產(chǎn)生較大的膨脹變形，能夠填充在地鐵施工中各類縫隙中的孔洞及間隙中，從而起到堵漏、密封的作用。遇水膨脹止水條按工藝分為膩?zhàn)有秃椭破沸停罔F中采用最多的是膨脹倍率為250%、400%的制品型遇水膨脹橡膠止水條，其具有較高的膨脹體積倍率、抗拉強(qiáng)度，以及良好的低溫性能，廣泛用于與地鐵施工縫、后澆帶、穿墻管等細(xì)部結(jié)構(gòu)中，遇水膨脹止水條在地鐵防水構(gòu)造上的應(yīng)用見圖3。

圖3 穿墻管防水構(gòu)造

1.6 其他新型防水材料

（1）新型非固化橡膠瀝青防水材料通過在配方中添加了一定比例的增粘性樹脂，能夠顯著提高其粘結(jié)性能，具有不固化、基層適應(yīng)能力強(qiáng)、自愈性等特點(diǎn)，能與防水卷材形成良好的防水復(fù)合層，在地下室防水工程中得到重視[7]。

（2）沿海城市地下隧道需考慮海水侵蝕的影響，新型聚脲防水材料具有固含量高、固化速度快、10min能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，伸長率高，同時(shí)防水、防腐、防侵蝕效果優(yōu)異，因而適用于海洋隧道明挖地段[8]。

2 結(jié)語

地鐵防水作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，各類防水材料在其中得到應(yīng)用，也是對各類防水材料防水性能、耐久性能的檢驗(yàn)。新型防水材料由于優(yōu)異的防水性能，能夠滿足地鐵防水的特殊要求，在地鐵防水中逐步得到重視，而隨著防水技術(shù)的發(fā)展，新型防水材料、多種防水材料復(fù)合以及新型防水構(gòu)造將會(huì)在地鐵上得到更多的應(yīng)用。