资源简介

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项目8 防水及屋面保温工程
主要内容：屋面及防水工程的施工、质量要求和安全技术。
学习要求：
掌握卷材防水屋面的概念、构造及各构造层的作用；了解卷材防水屋面各种原材料的特性、配比及使用要求；掌握卷材防水屋面各构造层的施工方法及技术要求。
掌握涂料防水屋面的概念；了解防水涂料的分类及各类防水涂料的成膜原理；熟悉涂料防水屋面的构造及施工方法。
掌握刚性防水屋面的概念；了解刚性防水屋面的材料要求；熟悉刚性防水屋面的构造及施工方法。
了解防水混凝土结构施工、水泥砂浆防水层施工、卷材防水层施工；掌握施工工艺，熟悉结构施工方法，了解原材料要求及配比调整。
熟悉各种防水屋面和地下防水工程的质量标准、安全技术要求。
建筑防水的分类与等级
1）建筑防水概念
建筑防水主要指房屋建筑物的防水。
建筑物防水的作用是：为防止雨水、地下水、工业与民用给排水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸汽等对建筑物某些部位的渗透侵入；实现的途径是从建筑材料上和构造上采取相应的措施，并经过防水施工的实际操作来实现。
　　 建筑物需要进行防水处理的部位主要是：屋面、外墙面、厕浴间楼地面和地下室。这些部位易于出现渗漏，与其所处的环境与条件有关，因而出现渗漏的程度不尽相同。从渗漏的程度区分，“渗”指建筑物的某一部位在一定面积范围内被水渗入并扩散，出现水印或处于潮湿状态；“漏”则指建筑物的某一部位在一定面积范围内或局部区域内被较多水量渗入，并从孔、缝中滴出，形成线漏、滴漏，甚至出现冒水、涌水现象。
建筑防水的功能要求是：采用有效、可靠的防水材料和技术措施，保证建筑物某些部位免受水的侵入和不出现渗漏水现象，保护建筑物具有良好、安全的使用环境、使用条件和使用年限。
　　 建筑防水施工在整个建筑工程中虽然属于分部、分项工程，但按其特点又具有相对独立性。建筑防水技术在建筑工程中占有重要地位。
　　 建筑防水技术是一项综合技术性很强的系统工程，涉及防水设计的技巧、防水材料的质量、防水施工技术的高低，以及防水工程全过程包括使用过程中的管理水平等。只有做好这些环节，才能确保建筑防水工程的质量和耐用年限。
随着房地产市场的迅猛发展，由于商品住宅屋面防水工程质量差而导致屋面渗漏已经成为目前商品住宅较为突出的问题，也成为广大消费者投诉的一个焦点。不少工程完工仅一两年就因渗漏而不得不返修屋面，给人民生活带来不必要的麻烦，也给国家造成很大的经济损失。据一份调查资料统计，房屋渗漏各方原因所占质量问题的比例如表所示：
序号 影响房屋渗漏原因 所占质量问题的比例
1 设计因素 26%
2 施工技术水平 48%
3 防水材料 20%
4 监督管理 6%
2）建筑防水的分类
建筑防水按其采取的措施和手段不同，分为材料防水和构造防水两大类，其分类如下图所示。
（1） 材料防水
　　 材料防水是依靠防水材料经过施工形成整体封闭防水层阻断水的通路，以达到防水的目的或增强抗渗漏水的能力。
　　 材料防水按采用防水材料的不同，又分为柔性防水和刚性防水两大类。柔性防水又分卷材防水和涂膜防水，均采用柔性防水材料，主要包括各种防水卷材和防水涂料，经施工将其铺贴或涂布在防水工程的迎水面，达到防水目的。刚性防水主要指混凝土防水，其采用的材料主要有普通细石混凝土、补偿收缩混凝土和块体刚性材料等，混凝土防水是依靠增强混凝土的密实性及采取构造措施达到防水目的。
（2） 构造防水
　　 构造防水是采取正确与合适的构造形式和构造措施阻断水的通路和防止水侵入室内的统称。如对各类接缝，各种部位、构件之间设置的温度缝、变形缝，以及节点细部构造的防水处理均属构造防水。
构造防水有以下一些基本做法：平屋面工程采用混凝土防水或块体刚性防水时，除依靠基面坡度排水外，防水面层设置分格缝，在所有节点构造部位设置变形缝，并在所有缝间嵌填密封材料和铺设柔性防水材料进行处理，可适应由于基层结构应力和温度应力产生结构层变形出现开裂引起的渗漏。
屋面防水等级和设防要求
我国新修订的国家标准《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002规定“屋面工程应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求以及防水层耐用年限，按不同等级进行设防。”并将屋面防水分为四个等级。
Ⅰ类为特别重要的建筑，如国家级纪念性建筑、博物馆、档案馆、图书馆、展览馆，以及有特殊要求的工业建筑，如核电站等。
Ⅱ类为重要的建筑，如重要的博物馆、档案馆、图书馆、车站、候机楼、医院、宾馆、影剧院，以及重要的办公楼和库房等。
Ⅲ类为一般的建筑，如住宅、办公楼、教学楼、商店、厂房、仓库等。
Ⅳ类为非永久性的建筑和采取临时防水措施的建筑，指在五年左右即需拆除的建筑。
相关术语
1、女儿墙：房屋外墙高出屋面的短墙。
2、压顶：露天的墙顶上用砖、瓦、石料、混凝土、钢筋混凝土、镀锌铁皮等筑成的覆维盖层。
3、檐沟：屋面檐口排水沟。
4、天沟：屋面上的排水沟。
5、防水层：为了防止雨水进入屋面，地下水渗入墙体、地下室及地下构筑物，室内用水渗入楼面及墙面等而设的材料层。
6、防潮层：为了防止地面以下土壤中的水分进入砖墙而设置的材料层。
7、防水层合理使用年限：指屋面防水层能满足正常使用要求的年限。
8、一道防水设防：具有单独防水能力的一道防水层。
9、沥青防水卷材：用原纸、纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料制成可卷曲的片状防水材料。
10、高聚物改性沥青防水卷材：以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成可卷曲的片状材料。
11、合成高分子防水卷材：以合成橡胶、合成树脂或它们两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充料等，经不同工序加工而成可卷曲的片状防水材料，或把上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上可卷曲的片状防水材料。
12、冷玛缔脂：由石油沥青、填充料、溶剂等配成而成的冷用沥青胶结材料。
13、基层处理剂：为了增强防水材料与基层之间的粘结力，在防水层施工前，预先涂刷在基层上的涂料。
14、分格缝： 在屋面找平层、刚性防水层、刚性保护层上预先留设的缝。
15、满粘法：铺贴防水卷材时，卷材与基层采用全部粘结的施工方法。
16、空铺法：铺贴防水卷材时，卷材与基层在周边一定宽度内粘结，其余部分不粘结的施工方法。
17、点粘法：铺贴防水卷材时，卷材或打孔卷材与基层采用点状粘结的施工方法。
18、条粘法：铺贴防水卷材时，卷材与基层采用条状粘结的施工方法。
19、冷粘法：在常温下采用胶粘剂等材料进行卷材与基层、卷材与卷材间粘结的施工方法。
20、热熔法：采用火焰加热器熔化热熔型防水卷材底层的热熔胶进行粘结的施工方法。
21、自粘法：采用带有自粘胶的防水卷材进行粘结的施工方法。
22、热风焊接法：采用热空气焊枪进行防水卷材搭接粘合的施工方法。
23、沥青基防水涂料：以沥青为基料配制成的水乳型或溶剂型防水涂料。
24、高聚物改性沥青防水涂料：以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性，配制成的水乳型或溶剂型防水涂料。
25、合成高分子防水涂料：以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质，配制成的单组分或多组分的防水涂料。
26、胎体增强材料：在涂膜防水层中增强用的化纤无纺布、玻璃纤维网布等材料。
27、改性沥青密封材料：用沥青为基料，用适量的合成高分子聚合物进行改性，加入填充料和着色剂，经过特定的生产工序加工而成的膏状密封材料。
28、合成高分子密封材料：以合成高分子材料为主体，加入适量的化学助剂、填充料和着色剂，经过特定的生产工艺加工而成膏状密封材料。
29、倒置式屋面：将保温层设置在防水层上的屋面。
30、架空屋面：在屋面防水层上采用薄型制品架设一定高度的空间，起到隔热作用的屋面。
31、蓄水屋面：在屋面防水层上蓄一定高度的水，起到隔热作用的屋面。
32、种植屋面：在屋面防水层上铺以种植介质，并种种植物的屋面。
任务一 地下工程防水施工
1.1 地下工程防水方案
（1）采用防水混凝土结构。通过调整配合比或掺入外加剂等方法，来提高混凝土本身的密实度和抗渗性，使其成为具有一定防水能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构。
（2）在地下结构表面另加防水层。如抹水泥砂浆防水层或贴涂料防水层等。
（3）采用防水加排水措施。排水方案通常可用盲沟排水、渗排水与内排法排水等方法把地下水排走，以达到防水的目的。
明挖法 是指挖开地面，完成结构基坑、隧道、车站等主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。简单地说就是从地面上直接挖掘再盖上钢筋混凝土层。
明挖法施工模拟图
明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全，城市各项工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。
暗挖法，不挖开地面，采用在地下挖洞的方式。
施工适用范围：各种软弱地层的地下工程设计与施工。经过十几年的广泛应用，形成了一套完整的配套技术。
军都山隧道（1988）
（第一次用小导管、网构钢架）
北京地铁复兴门折返线（1987）
（国家科技进步二等奖）
防水混凝土可通过调整配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，其抗渗等级不得小于P6；防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，试配混凝土的抗渗等级应比设计要求提高0.2 MPa；防水混凝土应满足抗渗等级要求，并应根据地下工程所处的环境和工作条件，满足抗压、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求。
防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中不应小于150 mm。
防水混凝土结构，应符合下列规定。
（1）结构厚度不应小于250 mm。
（2）裂缝宽度不得大于0.2 mm，并不得贯通。
（3）钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50 mm。
防水混凝土施工的材料选用
1.水泥
在不受侵蚀性介质和冻融作用的条件下，宜采用普通硅酸盐水泥（普通水泥）、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；若选用矿渣硅酸盐水泥，则必须掺用高效减水剂。在受硫酸盐侵蚀性介质作用的条件下，可采用火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，或抗硫酸盐硅酸盐水泥。在受冻融作用的条件下，应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。不得使用过期或受潮结块的水泥。
2.砂、石骨料
（1）宜选用坚固耐久、粒形良好的洁净石子；最大粒径不宜大于40 mm，泵送时其最大粒径不应大于输送管径的1/4；吸水率不应大于1.5％；不得使用碱活性骨料；石子的质量要求应符合国家现行标准的有关规定。
（2）砂宜选用坚硬、抗风化性强、洁净的中粗砂，不宜使用海砂；砂的质量要求应符合国家现行标准的有关规定。
3.外加剂
外加剂主要是以吸附、分散、引气、催化，或与水泥的某种成分发生反应等物理、化学作用，来改善混凝土内部组织结构，增加其密实性和抗渗性。应根据对防水混凝土工程的工程结构和施工工艺等的具体要求，适宜地选用相应的外加剂。目前主要有引气剂、减水剂、三乙醇胺早强剂、氯化铁防水剂、U型膨胀剂等。
4.掺合料
（1）粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB l596—2005）的有关规定，粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，烧失量不应大于5％，用量宜为胶凝材料总量的20％～30。
（2）硅粉的品质应符合表1-5的要求，用量宜为胶凝材料总量的2％～5％。
（3）粒化高炉矿渣粉的品质要求应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T 18046—2008）的有关规定。
（4）使用复合掺合料时，其品种和用量应通过试验确定。
5.其他材料
（1）配筋。配置直径为4～6 mm、间距为100～200 mm的双向钢筋网片，可采用乙级冷拔低碳钢丝，性能符合标准要求。钢筋网片应在分格缝处断开，其保护层厚度不小于10 mm。
（2）聚丙烯抗裂纤维。聚丙烯抗裂纤维为短切聚丙烯纤维，纤维直径0.48 μm，长度10～19 mm，抗拉强度276 MPa，掺入细石混凝土中，抵抗混凝土的收缩应力，减少细石混凝土的开裂。掺量一般为每立方米细石混凝土中掺入0.7～1.2 kg。
防水混凝土结构的施工方法
2.防水混凝土的拌制
1）防水混凝土的配合比
（1）胶凝材料用量应根据混凝土的抗渗等级和强度等级等选用，其总用量不宜小于320 kg/m3
（2）在满足混凝土抗渗等级、强度等级和耐久性条件下，水泥用量不宜小于260 kg/m3。
（3）砂率宜为35％～40％，泵送时可增至45％。
（4）灰砂比宜为1：1.5～1：2.5。
（5）水胶比不得大于0.50，有侵蚀性介质时水胶比不宜大于0.45。
（6）防水混凝土采用预拌混凝土时，入泵坍落度宜控制在120～160 mm，坍落度每小时损失值不应大于20 mm，坍落度总损失值不应大于40 mm。
（7）掺加引气剂或引气型减水剂时，混凝土含气量应控制在3％～5％。
（8）预拌混凝土的初凝时间宜为6～8 h。
2）防水混凝土的拌制
防水混凝土配料应按配合比准确称量，其计量允许偏差应符合表1-7的规定。
防水混凝土拌合物应采用机械搅拌，搅拌时间不宜小于2 min。掺外加剂时，搅拌时间应根据外加剂的技术要求确定。
防水混凝土拌合物在运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应加入原水胶比的水泥浆或掺加同品种的减水剂进行搅拌，严禁直接加水。
3.防水混凝土施工缝的处理
（1）防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝。当留设施工缝时，应符合下列规定。
①墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300 mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下150～300 mm处。墙体有顶留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300 mm。
②垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。
（2）施工缝防水构造形式宜按图1-1、图1-2、图1-3选用，当采用两种以上构造措施时可进行有效组合
（3）施工缝的施工应符合下列规定。
①水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，然后铺设净桨或涂刷混凝土界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料，再铺30～50 mm厚的1：1水泥砂浆。
②垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷混凝土界面处理剂或水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土。
③遇水膨胀止水条（胶）应与接缝表面密贴。
④选用的遇水膨胀止水条（胶）应具有缓胀性能，7 d的净膨胀率不宜大于最终膨胀率的60％，最终膨胀率宜大于220％。
⑤采用中埋式止水带或预埋式注浆管时，应定位准确、固定牢靠。
4.防水混凝土施工
（1）模板安装。防水混凝土所有模板，除满足一般要求外，应特别注意模板拼缝严密不漏浆，构造应牢固稳定，固定模板的螺栓（或铁丝）不宜穿过防水混凝土结构。固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，可采用工具式螺栓、螺栓加堵头、螺栓上加焊方形止水环等做法。止水环尺寸及环数应符合设计规定。如设计无规定，则止水环应为10 cm×10 cm的方形止水环，且至少有一环。
封头处理：
拆模后，工具式螺栓的坑内填塞嵌缝材料，封堵1：2膨胀砂浆，硬化后迎水面刷防水涂料。
钢板止水带
遇水膨胀止水条
遇水膨胀橡胶止水条
（2）钢筋施工。做好钢筋绑扎前的除污、除锈工作。绑扎钢筋时，应按设计规定留足保护层，且迎水面钢筋保护层厚度不应小于50 mm。应以相同配合比的细石混凝土或水泥砂浆制成垫块，将钢筋垫起，以保证保护层厚度。严禁以垫铁或钢筋头垫钢筋，或将钢筋用铁钉及钢丝直接固定在模板上。钢筋应绑扎牢固，避免因碰撞、振动使绑扣松散、钢筋移位，造成露筋。钢筋及绑扎钢丝均不得接触模板。采用铁马凳架设钢筋时，在不便取掉铁马凳的情况下，应在铁马凳上加焊止水环。在钢筋密集的情况下，更应注意绑扎或焊接质量。并用自密实高性能混凝土浇筑。
（3）混凝土搅拌。选定配合比时，其试配要求的抗渗水压应较其设计值提高0.2 MPa，并准确计算及称量每种用料，投入混凝土搅拌机。外加剂的掺入方法应遵从所选外加剂的使用要求。
防水混凝土必须采用机械搅拌。搅拌时间不应小于120 s。掺外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。
（4）混凝土运输。运输过程中应采取措施防止混凝土拌合物产生离析，以及坍落度和含气量的损失，同时要防止漏浆。
防水混凝土拌合物在常温下应于0.5 h以内运至现场；运送距离较远或气温较高时，可掺入缓凝型减水剂，缓凝时间宜为6～8 h。
防水混凝土拌合物在运输后如出现离析，则必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌，严禁直接加水搅拌。
（5）混凝土的浇筑和振捣。在结构中若有密集管群，以及预埋件或钢筋稠密之处，不易使混凝土浇捣密实时，应选用免振捣的自密实高性能混凝土进行浇筑。
混凝土浇筑应分层，每层厚度不宜超过30～40 cm，相邻两层浇筑时间间隔不应超过2 h，夏季可适当缩短。混凝土在浇筑地点须检查坍落度，每工作班至少检查两次。普通防水混凝土坍落度不宜大于50 mm。
防水混凝土必须采用高频机械振捣，振捣时间宜为10～30 s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准。要依次振捣密实，应避免漏振、欠振和超振。掺加引气剂或引气型减水剂时，应采用高频插入式振捣器振捣密实。
（6）混凝土的养护。防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，一般在混凝土进入终凝（浇筑后4～6 h）即应覆盖，浇水湿润养护不少于14 d。防水混凝土不宜用电热法养护和蒸汽养护。
（7）模板拆除。由于防水混凝土要求较严。因此不宜过早拆模。拆模时混凝土的强度必须超过设计强度等级的70%，混凝土表面温度与环境之差，不得大于15℃，以防止混凝土表面产生裂缝。拆模时应注意勿使模板和防水混凝土结构受损。
（8）防水混凝土结构的保护。地下工程的结构部分拆模后，经检查合格后，应及时回填。回填前应将基坑清理干净，无杂物且无积水。回填土应分层夯实。地下工程周围800 mm以内宜用灰土、黏土或粉质黏土回填；回填土中不得含有石块、碎砖、灰渣、有机杂物以及冻土。回填施工应均匀对称进行。回填后地面建筑周围应做不小于800 mm宽的散水，其坡度宜为5%。以防地表水侵入地下。
5.大体积防水混凝土的施工
（1）在设计许可的情况下，掺粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期宜为60 d或90 d。
（2）宜选用水化热低和凝结时间长的水泥。
（3）宜掺入减水剂、缓凝剂等外加剂和粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料。
（4）炎热季节施工时，应采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施，入模温度不应大于30℃。
（5）混凝土内部预埋管道，宜进行水冷散热。
（6）应采取保温保湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃，表面温度与大气温度的差值不应大于20℃，温降梯度不得大于3℃/d，养护时间不应少于14 d。
混凝土浇筑分段
6.防水混凝土的养护
在浇筑后，如混凝土养护不及时，混凝土内部的水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全。而水分蒸发会造成毛细管网彼此连通，形成渗水通道，同时混凝土收缩增大，出现龟裂，抗渗性急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。若养护及时，防水混凝土在潮湿的环境中或水中硬化，能使混凝土内的游离水分蒸发缓慢，水泥水化充分，水泥水化生成物堵塞毛细孔隙，因而形成不连通的毛细孔，提高混凝土的抗渗性。

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