王玉虎

（北京鐵研建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，北京 102600）

1 概述

屋面漏水是現(xiàn)代建筑工程一類常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，不僅直接影響了建筑物使用者的使用感受，給用戶也造成了許多的使用麻煩，同時(shí)會(huì)對(duì)建筑自身結(jié)構(gòu)造成一定的侵蝕損害，甚至威脅建筑整體的使用性能和使用安全。在這種環(huán)境背景下，如何加強(qiáng)屋面防水施工有效性，科學(xué)降低屋面防水問(wèn)題的不良影響，成為現(xiàn)代建筑單位必須面對(duì)和解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。本文基于北京某建筑屋面，對(duì)其屋面復(fù)合防水層方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)其在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

2 屋房屋建筑滲漏的危害

房屋如果發(fā)生了漏水問(wèn)題，就會(huì)給人們的日常生活帶來(lái)影響，通常情況下，滲漏問(wèn)題大多發(fā)生在廚房以及建筑頂層屋面等地方，這種特殊區(qū)域極容易反復(fù)出現(xiàn)頂屋面積水、滲漏嚴(yán)重等情況，還可能會(huì)造成屋面墻壁表面上出現(xiàn)滲水起皮和膨脹鼓泡等現(xiàn)象，更嚴(yán)重的甚至還直接導(dǎo)致房屋吊頂和天花板嚴(yán)重變形，給人們的居住生活環(huán)境造成很大影響。漏水產(chǎn)生的水蒸氣會(huì)滲入墻壁中，也會(huì)腐蝕墻壁中的水管電纜，引起斷線或者短路等問(wèn)題，同時(shí)墻面長(zhǎng)期遭受水蒸氣的危害，其硬度也會(huì)降低，削弱了房屋的完整性和抗震性，降低房屋的使用壽命。

3 屋面復(fù)合防水層方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 試驗(yàn)用防水材料

在GB50345-2012《屋面工程技術(shù)規(guī)范》中，提出復(fù)合防水屋面中的防水材料相容性要良好，也就是相鄰兩種材料間相互不會(huì)有有害的化學(xué)作用、物理作用的性能產(chǎn)生。原因是兩種材料具有良好的相容性，兩者間才能粘結(jié)牢靠；反之，則會(huì)脫膠開(kāi)口、粘結(jié)不牢，甚至?xí)邢嗷ラg的化學(xué)腐蝕發(fā)生，這樣會(huì)破壞防水層。試驗(yàn)選用相容性較好的多種性能優(yōu)異防水材料，防水材料施工厚度參照12J201《國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》、GB50345-2012《屋面工程技術(shù)規(guī)范》中的《平屋面建筑構(gòu)造》。表1 為選用的防水材料及施工方法。

表1 防水材料和施工方法

3.2 試驗(yàn)構(gòu)建設(shè)計(jì)

試驗(yàn)主要考慮雨水、溫度對(duì)防水層的影響，試件設(shè)計(jì)根據(jù)GB50345-2012《屋面工程技術(shù)規(guī)范》、12J201《平屋面建筑構(gòu)造》，結(jié)合貼近實(shí)際的原則設(shè)計(jì)試件。試件設(shè)計(jì)分為防水層設(shè)計(jì)、試件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備對(duì)構(gòu)件尺寸要求，確定板三維尺寸；3605mm×2605×1505mm，設(shè)備厚305mm，基礎(chǔ)長(zhǎng)2905mm?；炷量?jié)B等級(jí)為P8，強(qiáng)度等級(jí)為C30，梁、板水平鋼筋全部采用HRB335 級(jí)普通鋼筋，濕筋則選擇HRB235 級(jí)鋼筋。構(gòu)件采用整體綁扎鋼筋、立模，制作采用一次澆筑成形方式進(jìn)行。

3.2.2 防水層設(shè)計(jì)。采用多道設(shè)防防水層，若復(fù)合材料收縮率、膨脹具有較大差異，在在溫度作用下，界面會(huì)有剪切應(yīng)力產(chǎn)生，在復(fù)合界面處有剝離發(fā)生，若表面材料發(fā)生破裂，則易在復(fù)合界面進(jìn)水、竄水，這會(huì)對(duì)防水層的整體性能造成影響。因此，根據(jù)柔性防水材料、剛性防水材料相結(jié)合，涂料防水、卷材防水相結(jié)合原則，試驗(yàn)構(gòu)件采用兩類防水組合形式：第一類FS1、FS2 和FS3 使用的是剛性材料+涂膜+卷材的形式；第二類FS4、FS5 和FS6 使用的是涂膜+剛性材料+卷材的形式。表2 為各試件防水層的具體做法。

表2 各試件防水層做法

3.2.3 應(yīng)變片粘貼位置。每個(gè)試件站的應(yīng)變片貼6個(gè)，分為兩層：第一層在最上層防水卷材的上表面粘貼；第二層在混凝土板上表面粘貼。圖1 為應(yīng)變片粘貼位置。

圖1 應(yīng)變片粘貼位置

3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.3.1 防水卷材的應(yīng)變隨溫度的變化。選取試驗(yàn)升溫、淋雨、靜置85 個(gè)循環(huán)中最后一個(gè)循環(huán)數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)變?yōu)?，隨著升溫、淋雨條件變化，會(huì)使溫度發(fā)生改變，防水卷材應(yīng)變隨之發(fā)生改變，圖2 為卷材溫度的應(yīng)變。

圖2 卷材溫度應(yīng)變

由圖2 可知，防水卷材膨脹隨著溫度的升高會(huì)有應(yīng)變產(chǎn)生，當(dāng)進(jìn)行到3.5h 時(shí)，此時(shí)卷材表面溫度具有最大值，同樣，卷材應(yīng)變達(dá)到最大值；溫度在試件淋雨后下降快速，因溫度升高，引起卷材膨脹又開(kāi)始回縮，從而使卷材應(yīng)變減小。

3.3.2 混凝土的應(yīng)變隨溫度的變化。選取試驗(yàn)升溫、淋雨、靜置85 個(gè)循環(huán)中最后一個(gè)循環(huán)數(shù)據(jù)，應(yīng)變?cè)谠囼?yàn)開(kāi)始時(shí)為0，溫度隨著升溫、淋雨條件變化而發(fā)射改變，此時(shí)混凝土板上表面應(yīng)變發(fā)生改變，圖3 為混凝土板溫度應(yīng)變。

圖3 混凝土板溫度應(yīng)變

由圖3 可知，混凝土膨脹隨著溫度的升高會(huì)有應(yīng)變產(chǎn)生，當(dāng)進(jìn)行到3.5h 時(shí)，混凝土板上表面溫度具有最大值，此時(shí)應(yīng)變同樣具有最大值。在試件溫度在淋雨后下降快速，因升溫引起混凝土的膨脹又開(kāi)始回縮，此時(shí)應(yīng)變隨之減小。

3.4 不同卷材鋪貼在相同材料上時(shí)溫度與應(yīng)變關(guān)系

FS1、FS2、FS3 使用的是剛性材料+涂膜+卷材的防水形式，TPO、EPDM、SBS 三種防水卷材全部在相同材料的柔性防水層鋪貼，柔性防水層為單組份聚氨醋涂料防水層，對(duì)于三種卷材而言，其與柔性涂料層間具有不同的粘結(jié)方式，卷材本身物理化學(xué)性能存在差異，隨著溫度改變，防水卷材溫度應(yīng)變相互間差異較大，表3 為鋪貼在柔性材料上時(shí)防水卷材的溫度與應(yīng)變。

表3 鋪貼在柔性材料上時(shí)防水卷材的溫度與應(yīng)變

由表3 可知，在相同的涂料防水層上鋪貼時(shí)，隨著溫度的改變，SBS 卷材具有最大的應(yīng)變，為349με。高分子卷材TPO、EPDM 的應(yīng)變則較小，分別為203με、243με。在單組份聚氨醒涂料防水層上鋪貼時(shí)，TPO 卷材具有最小的溫度應(yīng)變。FS4、FS5、FS6 使用的是涂膜+剛性材料+卷材的防水形式，TPO、EPDM、SBS 三種防水卷材全部在相同材料的剛性防水層兼找平層鋪貼，也就是在聚合物防水砂漿層上鋪貼。因粘結(jié)方式不同，三種卷材和找平層層間及卷材本身物理化學(xué)性能也存在差異，防水卷材溫度應(yīng)變隨著溫度改變差異很大，表4 為鋪貼在剛性材料上時(shí)防水卷材的溫度與應(yīng)變。

表4 鋪貼在剛性材料上時(shí)防水卷材的溫度與應(yīng)變

由表4 可知，在相同的剛性防水層上鋪貼時(shí)，隨著溫度變化，SBS 卷材具有最大的應(yīng)變最大，為292με；高分子卷材TPO、EPDM 則具有較小的應(yīng)變，分別為168με、189με。在聚合物防水砂漿層上鋪貼時(shí)，TPO卷材具有最小的溫度應(yīng)變。在聚氨醋涂料層或聚合物砂漿層上鋪貼時(shí)，TPO、EPDM、SBS 三種防水卷材隨著溫度的改變，TPO 卷材溫度應(yīng)變則最小。

3.5 相同卷材鋪貼在不同材料上時(shí)溫度與應(yīng)變關(guān)系

在FS1、FS4 采用TPO 卷材，F(xiàn)S2、FS5 采用EPDM 卷材，F(xiàn)S3、FS6 采用SBS 卷材。由表3、表4 可知，對(duì)于TPO卷材溫度應(yīng)變而言，在剛性材料上（168με）鋪貼比在柔性材料上鋪貼要?。?03με）；對(duì)于EPDM 卷材溫度應(yīng)變來(lái)說(shuō)，在剛性材料上（189με）鋪貼比在柔性材料上（243με）鋪貼要??；對(duì)于SBS 卷材的溫度應(yīng)變而言，在剛性材料上（292με） 鋪貼比鋪貼在柔性材料上（349με）鋪貼要小。在聚合物防水砂漿剛性材料上，相同卷材鋪貼溫度應(yīng)變比在單組份聚氨酷柔性材料上鋪貼的溫度應(yīng)變要小。

4 建筑屋面防水問(wèn)題的防治措施

4.1 施工環(huán)境

目前市場(chǎng)上多數(shù)高分子防水材料的粘結(jié)性在低溫環(huán)境下會(huì)降低，不利于防水材料的鋪貼。同時(shí)因?yàn)闇囟冗^(guò)低屋面材料上會(huì)形成凝結(jié)水滴，這些水分可能會(huì)在施工過(guò)程中覆蓋在防水材料下，降低防水材料與屋面材料之間的粘結(jié)性，并且產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，在后期的蒸發(fā)、凝結(jié)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致防水材料的密結(jié)性的降低，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致防水材料的脫落。所以在屋面防水系統(tǒng)的施工活動(dòng)中要盡量避免在低溫環(huán)境下施工，并且在施工前后都要對(duì)屋面材料表層的水汽進(jìn)行徹底的處理。在某些特定的氣候環(huán)境下如雨雪天氣、強(qiáng)風(fēng)天氣、霧霾天氣等特殊氣候條件下，也不適合開(kāi)展屋面防水施工。

4.2 隔離層

屋面防水系統(tǒng)施工應(yīng)該從屋面排水的集中點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和附加層等位置開(kāi)始，按照由低到高的順序進(jìn)行施工，保證在垂直方向上位置較低的卷材先鋪貼位置較高的卷材后鋪貼，利用卷材的邊緣將下層卷材蓋住，形成一種類似于瓦的鋪疊狀態(tài)，保證屋面防水系統(tǒng)總體上較高的防水性能。在女兒墻等屋面防水環(huán)節(jié)的施工中，應(yīng)該如圖4 所示將防水卷材的尾部鋪貼在女兒墻上，在屋面與墻體的結(jié)合部位設(shè)置一個(gè)彎曲結(jié)構(gòu)，保證屋面防水系統(tǒng)的整體性，同時(shí)在這一彎曲部位設(shè)置附加層以保證彎曲部位的強(qiáng)度和耐久性。

圖4 屋面防水系統(tǒng)女兒墻收頭做法示意圖

這種創(chuàng)新的主要目的是通過(guò)采用效果更好且價(jià)格便宜的材料來(lái)提高房屋防水和保溫等的復(fù)合能力，同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)可以滿足國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。聚乙烯泡沫板具有良好的保溫和抗紫外線能力，可以作為有效的保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行使用，水泥蛭石作為屋頂材料，具有保溫、隔熱、吸音、耐凍蝕的特點(diǎn)，可以有效的提高房屋防水層的持久性，在長(zhǎng)時(shí)間浸水的環(huán)境下，水泥蛭石也可以提供一定的吸水性，降低滲漏風(fēng)險(xiǎn)。而C20 防水細(xì)石混凝土作為第一層防水材料可以產(chǎn)生有效的防水效果，同時(shí)能夠?qū)ο路椒浪畬悠鸬奖Ｗo(hù)作用，并且在極低溫度下保持穩(wěn)定性而加入防水劑可以更好的加強(qiáng)防水作用。通過(guò)這種創(chuàng)新方式，屋面的防水、防火和穩(wěn)定性可以得到較大的提高。

5 結(jié)論

本文從建筑屋面防水施工技術(shù)入手，就其當(dāng)前存在的施工技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題和應(yīng)用進(jìn)行分析并對(duì)傳統(tǒng)的防水層設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，得出如下結(jié)論：

5.1 防水卷材膨脹隨著溫度的升高會(huì)有應(yīng)變產(chǎn)生，當(dāng)進(jìn)行到3.5h 時(shí)，卷材應(yīng)變最大值；溫度在試件淋雨后下降快速，卷材應(yīng)變減小。

5.2 在相同的涂料防水層上鋪貼時(shí)，隨著溫度的改變，SBS 卷材具有最大的應(yīng)變，為349με。高分子卷材TPO、EPDM的應(yīng)變則較小，分別為203με、243με。在相同的剛性防水層上鋪貼時(shí)，隨著溫度變化，SBS 卷材具有最大的應(yīng)變最大，為292με；高分子卷材TPO、EPDM則具有較小的應(yīng)變，分別為168με、189με。

5.3 根據(jù)分析，提出建筑屋面防水問(wèn)題的防治措施，包括施工環(huán)境和采用的隔離層等的要求，從而使屋面的防水、防火和穩(wěn)定性得到較大的提高。