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整理163刚性防水屋面
16-3刚性防水屋面
刚性防水屋面是指利用刚性防水材料作防水层的屋面。
主要有普通细石混凝土防水屋面、补偿收缩混凝土防水屋面、纤维混凝土防水屋面、预应力混凝土防水屋面等。
尤以前两者应用最为广泛。
与前述的卷材及涂膜防水屋面相比,刚性防水屋面所用材料易得,价格便宜,耐久性好,维修方便,但刚性防水层材料的表观密度大,抗拉强度低,极限拉应变小,易受混凝土或砂浆的干湿变形、温度变形和结构变形的影响而产生裂缝。
因此刚性防水屋面主要适用于防水等级为III级的屋面防水,也可用作I、II级屋面多道防水设防中的一道防水层;不适用于设有松散保温层的屋面、大跨度和轻型屋盖的屋面,以及受振动或冲击的建筑屋面。
而且刚性防水层的节点部位应与柔性材料复合使用,才能保证防水的可靠性。
刚性防水屋面的一般构造形式如图16-26所示。
图16-26刚性防水屋面构造
16-3-1材料要求
16-3-1-1水泥和骨料
1.水泥
宜采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;当采用矿渣硅酸盐水泥时应采取减少泌水性的措施;水泥的强度等级不低于32.5MPa,不得使用火山灰质硅酸盐水泥。
水泥应有出厂合格证,质量标准应符合国家标准的要求。
2.砂(细骨料)
应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52-92)的规定,宜采用中砂或粗砂,含泥量不大于2%,否则应冲洗干净。
如用特细砂、山砂时,应符合《特细砂混凝土配制及应用技术规程》(DBS1/5002-92)的规定。
3.石(粗骨料)
应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-92)的规定,宜采用质地坚硬,最大粒径不超过15mm,级配良好,含泥量不超过1%的碎石或砾石,否则应冲洗干净。
4,水
水中不得含有影响水泥正常凝结硬化的糖类、油类及有机物等有害物质,硫酸盐及硫化物较多的水不能使用,pH值不得小于4。
一般自来水和饮用水均可使用。
5.混凝土及砂浆
混凝土水灰比不应大于0.55;每立方米混凝土水泥最小用量不应小于330kg;含砂率宜为35%~40%;灰砂比应为1:
2~1:
2.5,混凝土强度等级不应低于C20;并宜掺入外加剂。
普通细石混凝土、补偿收缩混凝土的自由膨胀率应为0.05%~0.1%。
16-3-1-2外加剂
刚性防水层中使用的膨胀剂、减水剂、防水剂、引气剂等外加剂应根据不同品种的适用范围、技术要求来选择。
常用的外加剂品种、性能及掺量范围参见表16-47~表16-50。
常见膨胀剂主要品种表16-47
名称
掺量
主要成分
生产或研制单位
明矾石膨胀剂
15%~20%
天然明矾石、无水石膏或二水石青
安徽庐江县水泥厂
CSA膨胀剂
8%~10%
无水铝酸钙、无水石膏、游离石灰、β-C2S
中国建筑科学研究院
U型膨胀剂
10%~14%
C4A3S、明矾石、石膏
中国建筑科学研究院
石灰膨胀剂
3%~5%
生石灰
冶金建筑研究总院
FS膨胀剂
6%~10%
北京利力新技术开发公司
咸阳同心减水剂制造公司
TEA膨胀剂
8%~12%
膨润土
常用防水剂主要品种表16-48
名称
一般掺量
主要性能、用途
主要生产厂
氯化物
金属盐类
防水剂
2.5%~5%
(占水泥重,下同)
提高密实性、堵塞毛细孔,切断渗水通道,降低泌水率,具有早强增强作用,用于防水混凝土
上海建筑涂料厂
陕西宝鸡秦晋建材化工厂
武汉新型防水材料厂
浙江东阳红旗微沫剂厂
南京防水材料研制厂
金属皂类
防水剂
水溶性
混凝土:
0.5%~2%
砂浆:
1.5%~5%
形成憎水吸附层,生成不溶于水的硬脂酸皂填充孔隙,防水抗渗;可溶性金属皂类有引气和缓凝作用,用于防水、防潮工程
上海建筑涂料厂
长沙华南建筑材料厂
哈尔滨蜚克图化工厂
河北南皮莲花池防水粉厂
四川蓬溪鸣凤防水粉厂
油溶性
5%
无机铝盐防水剂
3%~5%
产生促进水泥构件密实的复盐,填充混凝土和水泥砂浆在水化过程中形成的孔隙及毛细通道
北京建筑工程研究院
广西大新建材化工总厂
沈阳苏家屯东风防水剂厂
石家庄永固特种防水建材厂
有机硅防水剂
混凝土:
0.05%~0.2%
砂浆:
0.02%~0.2%
形成防水膜包围材料颗粒表面。
具有僧水防潮、抗渗、抗风化、耐污染性能,可用于防水砂浆、防水混凝土,以及建筑物外立面的防水处理
北京建材制品总厂
上海树脂厂
沈阳洪盟建筑防水材料公司
哈尔滨雪佳防水材料厂
杭州有机硅研究所
常见引气剂主要品种表16-49
名称
一般掺量
主要性能、用途
主要生产厂
PC-2
引气剂
0.6‰
(占水泥重,下同)
具有引气、减水作用。
适用于有防冻、防渗要求的混凝土工程,含气量3%~8%,强度降低
交通部第一航务局第二工程公司综合加工厂
CON-A
引气减水剂
0.5‰~1.0‰
具有引气、减水、增强作用。
适用于有防冻、防渗耐碱要求的混凝土工程,含气量8%
山西省万荣县荣河城南化工厂
烷基苯
磺酸钠
引气剂
0.5‰~1.0‰
改善混凝土和易性,提高抗冻性。
适用于有抗冻、抗渗要求的混凝土工程,含气量3.7%~4.4%
OP乳化剂
5.0‰~6.0‰
改善混凝土和易性,提高抗冻性。
适用于防水握凝土工程,含气量4%,减水7%
上海助剂厂
天津助剂厂
烷基苯
磺酸钠
(AS)
0.8‰~1.0‰
具有引气作用,适用于防冻、防渗要求的水工混凝土工程。
含气量4%左右
常见减水剂主要品种表16-50
名称
一般掺量
主要性能、用途
主要生产厂
木质素
磺酸盐
减水剂
(M型减水剂)
0.2%~0.3%
(占水泥重,下同)
普通减水剂,有增塑及引气作用;缓凝作用,推迟水化热峰出现;减水10%~15%或增加强度10%~20%。
适用于一般防水混凝土,尤其是大体积混凝土和夏季施工。
缺点是混凝土强度发展慢
开山屯化学纤维浆厂
广州造纸厂
上海新华造纸厂
水电部十局施工研究所
萘系
5.定性、定量评价减水剂
(2)评价方法的适当性;NNO
0.5%~1.0%
(3)总经济价值的组成。
我们可以用下式表示环境总经济价值的组成:
高效减水剂,显著改善和易性;提高抗渗性;减水12%~25%,提高强度15%~30%,MF、JN有引气作用,抗冻性、抗渗性较NNO好,适用于防水混凝土工程,尤其适用于冬季气温低时施工。
缺点是MF引气气泡较大,需高频振动排汽
(2)可能造成轻度环境影响的建设项目,编制环境影响报告表,对产生的环境影响进行分析或者专项评价;江都县减水剂厂
1.环境影响评价依据的环境标准体系天津合成材料厂
天津市第二有机化工厂
湛江外加剂厂
黄石建材外加剂厂
上海五四助剂厂
湘潭市潭建减水剂厂
沈阳有机化工厂
安全预评价方法可分为定性评价方法和定量评价方法。
MF
1)规划实施对环境可能造成影响的分析、预测和评估。
主要包括资源环境承载能力分析、不良环境影响的分析和预测以及与相关规划的环境协调性分析。
0.2%~1.0%
JN
0.3%~1.0%
FDN
0.2%~1.0%
UNF
0.3%~1.0%
树脂系减水剂
(SM减水剂)
0.5%~1.5%
高效减水剂,显著改善和易性;提高密实度;早强、非引气作用;减水20%~30%,增加强度30%~60%。
适用于防水混凝土,尤其是要求早强高强混凝土
江苏省姑苏混凝土外加剂厂
南京栖霞山树脂厂
16-3-1-3配筋
配置直径为4~6mm、间距为100~200mm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10mm。
16-3-1-4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0.48μm,长度10~19mm,抗拉强度276MPa,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m3细石混凝土中掺入0.7~1.2kg。
16-3-1-5密封材料及背衬材料
分格缝及其他节点处嵌填的密封材料要求见“16-4屋面接缝密封防水”的有关内容。
16-3-2细石混凝土防水屋面节点构造
各节点设计和构造除要求合理、可靠外,还要求施工方便。
以下各节点构造供施工参考,如图16-27~图16-33所示。
1.檐沟檐口节点做法(图16-27、图16-28)
图16-27檐沟
图16-28无组织排水檐口
2.分格缝(图16-29)
图16-29分格缝
3.立墙泛水(图16-30)
图16-30立墙泛水
4.变形缝(图16-31)
图16-31变形缝
5.伸出屋面管道(图16-32)
图16-32伸出屋面管道
6.女儿墙压顶及泛水(图16-33)
图16-33女儿墙压顶及泛水
16-3-3细石混凝土防水层施工
16-3-3-1施工准备工作
1.屋面结构层为装配式钢筋混凝土屋面板时,应用细石混凝土嵌缝,其强度等级应不小于C20;灌缝的细石混凝土宜掺膨胀剂。
当屋面板缝宽度大于40mm或上窄下宽时,板缝内应设置构造钢筋。
灌缝高度与板面平齐。
板端应用密封材料嵌缝密封处理。
2.由室内伸出屋面的水管、通风管等须在防水层施工前安装,并在周围留凹槽以便嵌填密封材料。
3.刚性防水层的混凝土、砂浆配合比应按设计要求,由试验室通过试验确定。
尤其是掺有各种外加剂的刚性防水层,其外加剂的掺量要严格试验,获得最佳掺量范围。
4.按工程量的需要,宜一次备足水泥、砂、石等需要量,保证混凝土连续一次浇捣完成。
原材料进场应按规定要求对材料进行抽样复验,合格后才能使用。
5.施工前应准备好施工机具,并检查是否完好。
6.檐口挑出支模及分格缝模板应按要求制作并刷隔离剂。
16-3-3-2施工环境条件
1.刚性防水层严禁在雨天施工,因为雨水进入刚性防水材料中,会增加水灰比,同时使刚性防水层表面的水泥浆被雨水冲走,造成防水层疏松、麻面、起砂等现象,丧失防水能力。
2.施工环境温度宜在5~35℃,不得在负温和烈日暴晒下施工,也不宜在雪天或大风天气施工,以避免混凝土、砂浆受冻或失水。
16-3-3-3隔离层施工
刚性防水层和结构层之间应脱离,即在结构层与刚性防水层之间增加一层低强度等级砂浆、卷材、塑料薄膜等材料,起隔离作用,使结构层和刚性防水层变形互不受约束,以减少因结构变形使防水混凝土产生的拉应力,减少刚性防水层的开裂。
1.粘土砂浆隔离层施工
预制板缝填嵌细石混凝土后板面应清扫干净,洒水湿润,但不得积水,将按石灰膏:
砂:
黏土=1:
2.4:
3.6配合比的材料拌合均匀,砂浆以干稠为宜,铺抹的厚度约10~20mm,要求表面平整,压实、抹光,待砂浆基本干燥后,方可进行下道工序施工。
2.石灰砂浆隔离层施工
施工方法同上。
砂浆配合比为石灰膏:
砂=1:
4。
3.水泥砂浆找平层铺卷材隔离层施工
用1:
3水泥砂浆将结构层找平,并压实抹光养护,再在干燥的找平层上铺一层3~8mm干细砂滑动层,在其上铺一层卷材,搭接缝用热沥青玛蹄脂盖缝。
也可以在找平层上直接铺一层塑料薄膜。
因为隔离层材料强度低,在隔离层继续施工时,要注意对隔离层加强保护,混凝土运输不能直接在隔离层表面进行,应采取垫板等措施,绑扎钢筋时不得扎破表面,浇捣混凝土时更不能振酥隔离层。
16-3-3-4分格缝留置
分格缝留置是为了减少因温差、混凝土干缩、徐变、荷载和振动、地基沉陷等变形造成刚性防水层开裂,分格缝部位应按设计要求设置。
如设计无明确规定时,可按下述原则设置分格缝。
1.分格缝应设置在结构层屋面板的支承端、屋面转折处(如屋脊)、防水层与突出屋面结构的交接处,并应与板缝对齐。
2.纵横分格缝间距一般不大于6m,或“一间一分格”,分格面积不超过36m2为宜。
3.现浇板与预制板交接处,按结构要求留有伸缩缝、变形缝的部位。
4.分格缝宽宜为10~20mm。
5.分格缝可采用木板,在混凝土浇筑前支设,混凝土浇筑完毕,收水初凝后取出分格缝模板。
或采用聚苯乙烯泡沫板支设,待混凝土养护完成、嵌填密封材料前按设计要求的高度用电烙铁熔去表面的泡沫板。
16-3-3-5钢筋网片施工
1.钢筋网配置应按设计要求,一般设置直径为4~6mm、间距为100~200mm双向钢筋网片。
网片采用绑扎和焊接均可,其位置以居中偏上为宜,保护层不小于10mm。
2.钢筋要调直,不得有弯曲、锈蚀、沾油污。
3.分格缝处钢筋网片要断开。
为保证钢筋网片位置留置准确,可采用先在隔离层上满铺钢丝绑扎成型后,再按分格缝位置剪断的方法施工。
16-3-3-6细石混凝土防水层施工
1.浇捣混凝土前,应将隔离层表面浮渣、杂物清除干净;检查隔离层质量及平整度、排水坡度和完整性;支好分格缝模板,标出混凝土浇捣厚度,厚度不宜小于40mm。
2.材料及混凝土质量要严格保证,经常检查是否按配合比准确计量,每工作班进行不少于两次的坍落度检查,并按规定制作检验的试块。
加入外加剂时,应准确计量,投料顺序得当,搅拌均匀。
3.混凝土搅拌应采用机械搅拌,搅拌时间不少于2min。
混凝土运输过程中应防止漏浆和离析。
4.采用掺加抗裂纤维的细石混凝土时,应先加入纤维干拌均匀后再加水,干拌时间不少于2min。
5.混凝土的浇捣按“先远后近、先高后低”的原则进行。
6.一个分格缝范围内的混凝土必须一次浇捣完成,不得留施工缝。
7.混凝土宜采用小型机械振捣,如无振捣器,可先用木棍等插捣,再用小滚(30~40kg,长600mm左右)来回滚压,边插捣边滚压,直至密实和表面泛浆,泛浆后用铁抹子压实抹平,并要确保防水层的设计厚度和排水坡度。
8.铺设、振动、滚压混凝土时必须严格保证钢筋间距及位置的准确。
9.混凝土收水初凝后,及时取出分格缝隔板,用铁抹子第二次压实抹光,并及时修补分格缝的缺损部分,做到平直整齐;待混凝土终凝前进行第三次压实抹光,要求做到表面平光,不起砂、起皮、无抹板压痕为止,抹压时,不得洒干水泥或干水泥砂浆。
10.待混凝土终凝后,必须立即进行养护,应优先采用表面喷洒养护剂养护,也可用蓄水养护法或稻草、麦草、锯末、草袋等覆盖后浇水养护,养护时间不少于14d,养护期间保证覆盖材料的湿润,并禁止闲人上屋面踩踏或在上继续施工。
16-3-3-7小块体细石混凝土防水层施工
小块体细石混凝土防水层是在混凝土中掺入密实剂,以减少混凝土的收缩,避免产生裂缝。
混凝土中不配置钢筋,而实施除板端缝外,将大块体划分为不大于1.5m×1.5m分格的小块体的一种防水层。
设计和施工要求与普通细石混凝土要求完全相同,不同点只在15~30m范围内留置一条较宽的完全分格缝,宽度宜为20~30mm,1.5m的分格缝,缝宽宜为7~10mm,分格缝中应填嵌高分子密封材料。
1.为防止小块体混凝土产生裂缝,细石混凝土中应掺入密实剂,也可以掺入膨胀剂、抗裂纤维等材料。
2.小块体细石混凝土的分格缝应根据建筑的开间和进深均匀划分,7~10mm的缝宽,采用定型钢框模板留设,使分格缝位置准确、顺直,缝边平整;在15~30m范围内留设一条较宽的完全分格缝,20~30mm缝宽,采用木模留设。
3.分格缝中应嵌填合成高分子密封材料。
密封材料的嵌填施工参见“16-4屋面接缝密封防水”的有关内容。
1-6-3-4质量要求和验收
16-3-4-1质量要求
1.刚性防水屋面不得有渗漏和积水现象。
2.所用的混凝土、砂浆原材料,各种外加剂及配套使用的卷材、涂料、密封材料等必须符合质量标准和设计要求。
进场材料应按规定检验合格。
3.穿过屋面的管道等与屋面交接处,周围要用柔性材料增强密封,不得渗漏;各节点做法应符合设计要求。
4.混凝土、砂浆的强度等级、厚度及补偿收缩混凝土的自由膨胀率应符合设计要求。
5.屋面坡度应准确,排水系统应通畅。
刚性防水层厚度符合要求,表面平整度不超过5mm,不得起砂、起壳和裂缝。
防水层内钢筋位置应准确。
分格缝应平直,位置正确。
密封材料应嵌填密实,盖缝卷材应粘贴牢固,无脱开现象。
6.在施工过程中要做好如下隐蔽工程的检查和记录:
(1)屋面板细石混凝土灌缝是否密实,上口与板面是否齐平;
(2)预埋件是否遗漏,位置是否正确;
(3)钢筋位置是否正确,分格缝处是否断开;
(4)混凝土和砂浆的配合比是否正确;外掺剂掺量是否正确;
(5)混凝土防水层厚度最薄处不小于40mm;
(6)分格缝位置是否正确,嵌缝是否可靠;
(7)混凝土和砂浆养护是否充分,方法是否正确。
16-3-4-2质量验收
细石混凝土刚性防水层的质量,关键在于混凝土的本身质量、混凝土的密实性和施工时的细部处理,因此,将混凝土材料质量,配合比定为主控项目,对节点处理和施工质量,采取试水办法来检查,同时对防水首要功能,不渗漏亦作为主控项目。
混凝土的表面处理、厚度、配筋,分格缝和平整度均列为一般质量检查项目来控制整体防水层的质量。
细石混凝土刚性防水层质量检验的项目、要求和检验方法见表16-51。
细石混凝土刚性防水层质量检验的项目、要求和检验方法表16-51
检验项目
要求
检验方法
主控项目
1.细石混凝土的原材料
必须符合设计要求
检查出厂合格证、质量检验和现场抽样复验报告
2.细石混凝土的配合比和抗压强度
必须符合设计要求
检查配合比和试块试验报告
3.细石混凝土防水层
不得有渗漏或积水现象
雨后或淋水检验
4.细石混凝土防水层在天沟、檐沟、檐口、水落口、泛水、变形缝和伸出屋面管道的防水构造
必须符合设计要求
观察检查和检查隐蔽工程验收记录
一般项目
1.细石混凝土防水层表面
应密实、平整、光滑、不得有裂缝、起壳、起皮、起砂
观察检查
2.细石混凝土防水层厚度和钢筋位置
必须符合设计要求
观察和尺量检查
3.细石混凝土防水层分格缝的位置和间距
必须符合设计要求
观察和尺量检查
4.细石混凝土防水层表面平整度
允许偏差为5mm
用2m靠尺和楔形塞尺检查
其他质量要求及检验参见“16-1卷材防水屋面”、“16-2涂膜防水屋面”及“16-4屋面接缝密封防水”的有关内容。
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