刚性防水屋面.docx
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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
减水剂
NNO
0.5%~1.0%
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
江都县减水剂厂
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
MF
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