建筑工程剛性防水應用技術的缺陷

喻學斌 鄔愛森

在建筑工程防水施工過程中，存在著“剛性自防水混凝土”體系（在混凝土中加入滲透結(jié)晶或一些外加劑）替代“防水混凝土外側(cè)附加柔性防水層”的一種做法，然而，根據(jù)工程實踐和理論研究，發(fā)現(xiàn)采用此類剛性防水體系的工程項目，在工程項目生命周期內(nèi)，出現(xiàn)了不同程度的滲漏水現(xiàn)象?；诖祟悇傂苑浪疂B漏現(xiàn)象，有必要對建筑工程剛性防水的應用技術進行深入研究和探討。

一、剛性防水的名詞術語

“剛性防水材料”是指以水泥、砂、石子為主要原材料，摻入少量減水劑、防水劑、聚合物乳液或可再分散乳膠粉等作為改性材料，配比混合而成的具有一定防滲能力的水泥砂漿、混凝土類及其他的防水材料。

“剛性防水層”是指采用較高強度、無延伸能力的防水材料（如防水砂漿、防水混凝土）所構(gòu)成的防水層?！叭嵝苑浪畬印笔侵覆捎眉染哂幸欢ㄈ犴g性，又具有較大延伸率的防水材料（如防水卷材、有機防水涂料）所構(gòu)成的防水層。

二、剛性防水材料與柔性防水材料對比分析

現(xiàn)如今，通常剛性防水材料主要指的是集承重與防水功能于一體的自防水混凝土，它是一種具有防水特性的結(jié)構(gòu)本體材料，是建筑工程防水體系的基礎，載體和依托。柔性防水材料則是粘附于建筑主體結(jié)構(gòu)上的一種具有適應一定變形能力的防水材料，如SBS改性瀝青防水卷材、合成高分子片材、聚氨酯防水涂膜、JS防水涂料等。

剛性防水材料的優(yōu)點是：大多數(shù)原材料系無機材料，不燃燒，無毒、無味，有一定的透氣性；耐久性、抗?jié)B性較好；抗壓強度高，可兼作承重結(jié)構(gòu)或圍護結(jié)構(gòu)；材料易得、造價低廉、方便修補；充分利用建筑結(jié)構(gòu)自身材料，改善防水性能，附加成本低。缺點是：系脆性材料，抗拉強度低，抵抗變形能力差；在外力（地基沉降、基層振動變形）、干濕交替及溫差（凍融循環(huán)）作用下，當拉應力大于混凝土的極限抗拉強度時，易出現(xiàn)開裂和滲漏；防水混凝土自身收縮開裂，易出現(xiàn)滲漏通道；自重較大，使結(jié)構(gòu)荷載增加；生產(chǎn)施工工序多，每一環(huán)節(jié)處理不當，都有可能導致工程滲漏水。

柔性防水材料的優(yōu)點是：具有良好的防水能力；工廠化生產(chǎn)勻質(zhì)性好，防水涂料成膜后連續(xù)無縫；斷裂伸長率大，適應基層的變形能力強；耐腐蝕性較好；自重輕，施工簡單方便。缺點是：對基層含水率要求相對較高，涂膜的厚度受施工因素、環(huán)境情況、基層條件制約；當與基層的粘結(jié)性較差時，難與基層共同工作，易在結(jié)合面上出現(xiàn)竄水滲漏；施工中易遭到損壞，接縫搭接不嚴密，均會留下滲漏隱患。

三、剛性防水技術分析

剛性防水技術本身就是把承重結(jié)構(gòu)（或圍護結(jié)構(gòu)）和防水結(jié)構(gòu)合為一體的技術，即結(jié)構(gòu)自防水技術。結(jié)構(gòu)自防水的技術主要特征是在混凝土內(nèi)摻入防水劑。

現(xiàn)代硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）的應用標志著剛性防水材料的應用發(fā)展，幾十年以來，我國剛性防水技術在引進國外技術的基礎上得到了快速發(fā)展：從1950～1960年采用集料連續(xù)級配的防水混凝土、1960～1970年采用富砂漿普通的防水混凝土、1970～1980年采用外加劑的防水混凝土，到1980年至今，開發(fā)補償收縮混凝土，防水外加劑的發(fā)展日趨多樣化。

重新認識或定義剛性防水技術，實際上是需要借助柔性防水材料的結(jié)合，從工程防水材料的互補、適應和實效性及可靠度來進行優(yōu)化，取長補短，做到“剛?cè)嵯酀?、因地制宜”的綜合技術。

四、現(xiàn)行國家《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2008）

在第1章總則中，第1.0.3條，明確了“剛?cè)嵯酀笔窃O計和施工的原則。并在條文中說明了，規(guī)范從材性角度要求在地下工程防水中剛性防水材料和柔性防水材料結(jié)合使用。

在表3.3.1-1中，說明了在地下工程中，主體結(jié)構(gòu)必須是防水混凝土自防水，然后再根據(jù)防水設防等級，進行選擇其他柔性防水層。

第3.3.4條文：結(jié)構(gòu)剛度較差或受振動作用的工程，宜采用延伸率較大的卷材、涂料等柔性防水材料。

五、現(xiàn)行國家《屋面工程技術規(guī)范》（GB50345-2012）

雖然依靠精心施工（含選用合格原材料，攪拌、攤鋪、振搗、壓實、收光及養(yǎng)護等）可使混凝土達到較好的密實性效果，但是經(jīng)工程實踐證明：剛性防水屋面并未能取得令人滿意的效果。究其原因主要是忽略了水泥收縮的弱點，即使混凝土很致密，干縮和冷縮（溫差收縮）也會使混凝土結(jié)構(gòu)開裂，從而破壞剛性屋面的防水性能。

即使采取抗裂、防滲和提高混凝土密實性等綜合措施，也未能徹底有效解決剛性防水層的問題。因此，在屋面工程中，仍應采取“剛?cè)嵯酀?、?yōu)勢互補”的多道設防原則。

1.由第3.0.5、4.5.1條文【強制性條文】說明了：屋面防水工程應根據(jù)建筑物的類別、重要程度、使用功能要求確定防水等級，并應按相應等級進行防水設防；對防水有特殊要求的建筑屋面，應進行專項防水設計。當防水等級為Ⅰ級時，設防要求為兩道防水設防，可采用卷材防水層和卷材防水層、卷材防水層和涂膜防水層、復合防水層的防水做法；當防水等級為Ⅱ級時，設防要求為一道防水設防，可采用卷材防水層、涂膜防水層、復合防水層的防水做法。

2.在第4.5.8條文中，明確說明了混凝土結(jié)構(gòu)層不得作為屋面的一道防水設防。

六、行業(yè)《種植屋面工程技術規(guī)程》（JGJ 155-2013）

在種植屋面（鋪以種植土或設置容器種植植物的建筑屋面或地下建筑頂板）的設防中，5.1.7條文規(guī)范（強制性條文）明確必須設置不少于兩道防水設防，且其中須有耐根穿刺性能的柔性防水材料。同時在第4章 “種植屋面工程材料”中，無論是普通防水層還是耐根穿刺防水層，都依然沒有將剛性防水材料列為其中。

因此，基于剛性防水技術的現(xiàn)有缺陷，要減少防水滲漏的風險，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全，延長建筑使用壽命，其關鍵核心技術是科學有效地采用防水卷材或防水涂料的柔性防水層與之進行有效融合。因此，在建筑工程防水的設計和施工過程中，應遵循“剛?cè)嵯酀钡脑瓌t，取長補短，相互融合。