治理地下(xià)工程的滲漏及城市地下(xià)電力、熱力、通(tōng)訊隧道和(hé)檢修井的防水,不僅是防水領域中(zhōng)備受關(guān)注的問(wèn)題,而且此類工程的抗滲、防水處理有其特殊性。
1 防水材料抗滲能力的區别 按防水材料對水的屏蔽方式,我們可(kě)将防水材料分為兩類,一類為密閉型防水材料,一類為具有毛細作用的防水材料。密閉型防水材料是以有機高分子(zǐ)材料為主體,它是緻密的憎水性材料,水完全不能透過;有毛細作用的防水材料,是采用各種類型的防水劑成型的砂漿及混凝土(tǔ)、聚合物水泥防水材料為主體,這類材料的特點是,自身有一定的吸水性,可(kě)與基層牢固銜接形成界面,允許水通(tōng)過銜接的界面有一定的滲入,并依材料自身密度的差異,在不同厚度下(xià)将水逐漸屏蔽住,達到抗滲、防水的目的。具有毛細作用的防水材料抵制壓力水的能力即抗滲水的能力和(hé)該能力的持續時間是有區别的,它明顯地依賴于材料自身的密度和(hé)厚度。
柔性材料大都為密閉型防水材料,用在迎水面抗滲能力優良,但用在背水面抗滲能力低。據資(zī)料報道,柔性塗膜和(hé)卷材的抗滲能力在迎水面和(hé)背水面是有很大區别的。同一塗膜材料,迎水面的抗滲強度比背水面高3倍左右,即使是用作迎水面防水的普通(tōng)油氈,其抗滲水強度也明顯地依賴于材料厚度的變化,并在一定厚度範圍内産生突變。在使用符合抗滲要求的防水材料時,考慮抗滲材料抗滲透能力能保持的時間,是衡量抗滲材料長期耐水性的重要指标,即抗滲材料必須有一定的厚度儲備,才能談及防水層的抗滲耐久性。對于密度相同的材料,厚度決定抗滲的耐久性。
防水和(hé)抗滲水在概念上是有區别的,抗滲水能力是指防水材料抵制有壓力水下(xià)的防水能力。柔性材料耐水性指标一般都是在0.2~0.3 MPa的水壓下(xià),保持30 min觀察材料透水情況。這種實驗方法表征出的耐水性,适用于柔性材料做迎水面防水使用時作參考,但是用在長期受壓力水作用下(xià)的背水面時,由于柔性材料自身材質特性所決定,抗滲水能力大大低于迎水面。主要的原因是:一則在壓力水作用下(xià)防水層易與基層脫開,加上柔性材料完全不透水,從滲水面到完全不滲水面會聚集壓力水。二則其界面間不斷增多的壓力水會對柔性防水層形成很大的壓力,使防水層起鼓、伸長、減薄、擠破,失去防水功能。對摻有防水劑的剛性防水材料和(hé)剛柔相濟的聚合物水泥類防水材料來講,其迎水面和(hé)背水面的抗滲強度無區别。
2 背水面防水的特殊性 建築地下(xià)工程就象一條泡在水裡的船,如(rú)果水突破了牆體、地闆、變形縫等圍護結構的防線進入室内,就無法再從外部去處理,隻能從背水面治理。背水面治水與迎水面治水有很大的不同,由于防水層所處位置的不同,選用材料和(hé)施工方式也不同,如(rú)仍采用迎水面治水方法治理往往會失敗。由于地下(xià)工程背水面的特殊位置,使用傳統密閉型的防水材料難以勝任,這是因為:
1)柔性材料(溶劑型或反應型塗膜、高分子(zǐ)卷材、改性瀝青卷材自身與砂漿、混凝土(tǔ)的性能相差甚遠(yuǎn),難以達到與基面牢固銜接形成一整體。
2)柔性材料在做迎水面防水時,能呈現出良好的防水能力,但用于有滲水壓的背水面其抗滲水的能力遠(yuǎn)不能達到迎水面效果。由于選材不當,治理滲漏地下(xià)工程程再次失敗的實例很多。例如(rú)北京勝古莊某居民樓,其地下(xià)室為框架磚混結構,由于外防水層破壞,每到雨季,地下(xià)水位上升,室内多處滲漏水,地面積水達幾十厘米。治理中(zhōng)選用了聚氨酯塗膜防水加砌磚牆保護的方案。實施降水後,按上述方案處理,磚牆砌好1周後,發現新砌的磚牆又出現了多處濕迹,在濕迹部位打開磚牆,發現聚氨酯塗膜出現很多冒水的小孔及多處起鼓。
該工程的失敗,屬選材不當引起:1)背水面防水選用密閉型防水材料,結構外的壓力水會造成防水層與基面剝離(lí)甚至起鼓;2)柔弱的密閉防水層在壓力水作用下(xià),會被界面間越集越多的水擠破而失效。 此工程實例說明在有滲水壓力下(xià)背水面的防水具有特殊性。
3 選材及用材 各類防水材料都有自己的特性,我們在實施地下(xià)圍護結構背水面防水選材時,必須考慮圍護結構受到壓力水作用這一重要因素。 背水面可(kě)施做的防水材料有以下(xià)幾類:1)水性塗膜材料、水泥聚合物基複合塗膜材料;2)摻有防水劑的砂漿及混凝土(tǔ);3)聚合物水泥類防水材料。 使用中(zhōng)應注意各類材料的所長和(hé)所短(duǎn),以便正确合理用材,達到耐久、可(kě)靠的防水目的。 選材上應注意以下(xià)幾點: 1)選用水性塗膜類材料時,應充分考慮施工的環境、濕度及通(tōng)風情況,因為水性塗膜材料靠水分自然揮發成膜後呈現防水性能,水分揮發的程度對膜層的防水性能影響甚大。以往很多地下(xià)工程中(zhōng)曾采用氯丁橡膠瀝青膠乳塗料做地下(xià)室外防水層,雖然此類塗料的耐水性很好,但往往由于在施工時搶工期,等不到塗層中(zhōng)水分徹底揮發就蓋上了回埴土(tǔ),而水分未揮發淨的塗膜層,在受到地下(xià)水浸泡時,會發生吸水腫脹現象,失去防水性能。因此,在使用水性塗膜材料時必須保證幹燥時間,使膜層中(zhōng)的水分徹底揮發淨。另外采用水性塗膜材料時,還必須考慮各類材料長期浸水後的防水性能,有很多材料,168 h浸水後的吸水率高達20%~40%,這時防水材料就已失去了防水功能。 2)選用水泥聚合物基複合塗料時,應注意材料168 h浸水後的力學性能指标。 3)選用防水劑類産品時,應充分考慮砂漿在硬化過程中(zhōng)及硬化後的體積收縮問(wèn)題。 4)選用聚合物水泥類防水砂漿及混凝土(tǔ)時,應考慮不同類别聚合物水泥的體積收縮值、粘接強度,以及拌合過程中(zhōng)聚合物膠乳與水硬性材料的相适性。在考慮背水面防水維修時,除了慎重選材外,還要考慮施工工藝。 1)對于現澆混凝土(tǔ)的地下(xià)工程,如(rú)發現滲水,應盡快找到滲水源,如(rú)隻是局部混凝土(tǔ)的不密實和(hé)蜂窩引起滲水,可(kě)以采取局部封堵及注漿處理,通(tōng)過漿液的固化使其在縫隙中(zhōng)不密實處重新建立起防水帷幕,達到治理滲漏水的目的。如(rú)果大面積漫滲,應考慮整體防水處理 2)對于框架磚混結構的地下(xià)工程,一旦滲漏,除了局部視情況堵漏注漿外,必須全部再做防水處理,才能保證防水效果。 3)對于變形縫和(hé)施工縫的滲漏水,應視具體情況制定防水處理方案
4 聚合物水泥防水材料的特點 聚合物水泥基複合材料與水泥聚合物基複合塗料(簡稱JS)是有區别的,前者為剛中(zhōng)有柔的剛韌性材料(即聚合物改性水泥材料),應劃歸為剛性防水材料,主要産品有聚合物改性水泥砂漿、混凝土(tǔ);後者主要體現出可(kě)在潮濕基面施工、固體含量高、成膜速度快的柔性塗膜材料的性能(即水泥主要充當聚合物的填料),應劃歸為柔性塗膜材料。
目前水泥聚合物複合塗料(JS)在市場上已很普遍,大量用在廁衛間、牆體、屋面防水工程。聚合物水泥砂漿及混凝土(tǔ)可(kě)用于地下(xià)滲漏工程的維修,廁衛間維修,牆體的防水防潮,地下(xià)電力、熱力、通(tōng)訊隧道的防水,這類材料可(kě)在潮濕基面,甚至有一定漫滲水壓下(xià)直接施工,其抗拉、抗折強度高,硬化體積收縮小,與基面粘接牢固,在背水面防水時防水與保護功能可(kě)一體化,在潮濕環境中(zhōng)施工簡單工期短(duǎn)、工效快。聚合物水泥砂漿和(hé)混凝土(tǔ)看似簡單,做出高性能的産品卻不容易。因為用于改性水泥的聚合物材料因類别、化學結構、所帶極性基團的區别其性能有差異,對該原材料的選擇有很多約束條件。例如(rú),對聚合物玻璃化溫度的要求,這決定着整個(gè)複合材料的增韌效果,太軟的聚合物(偏橡膠性能的聚合物)會引起硬化體體積收縮率偏大,太硬的聚合物(抗拉強度高的聚合物)在硬化體中(zhōng)不能有效地減輕和(hé)避免硬化體的應力集中(zhōng)現象;聚合物所含極性基團的種類和(hé)數量,直接影響着複合材料的抗折、抗拉強度,影響着複合材料與基層的粘接強度。目前聚合物水泥材料品種繁多,性能參差不齊,許多人認為摻上點膠乳,拌合上水泥就是聚合物水泥,摻上點砂子(zǐ)就是聚合物水泥砂漿。施工單位自行配制的砂漿,相對于普通(tōng)砂漿而言,隻是提高了粘接性,聚合物膠乳用得不合适甚至會降低砂漿的性能,還不如(rú)配以高效減水劑拌制的普通(tōng)砂漿的抗壓、抗滲強度高。對性能優異的聚合物水泥砂漿來講,聚合物的摻入主要是改變了水泥砂漿的力學性能和(hé)耐久性,它體現在:1)抗折強度,比普通(tōng)砂漿高出1.5倍左右;2)抗滲強度,在1.5 MPa水壓下(xià),按常規實驗方法不能擊穿,其滲透深度隻有2~3 mm;3)耐凍融性,200次循環強度損失率小于2%;④體積收縮率,1 :2.5砂漿28 d小于0.07%。聚合物水泥砂漿要具備這樣的性能,而且在背水面施作1~l.5 mm厚的防水層,才能談及抗滲的耐久性,才能談及與建築物同壽命。
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