防水层设计

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从水的渗漏现象观察，水是从“孔”、“缝”中渗透的，那就必须采用防水材料对设防基层的“孔”和“缝”进行设防，防止水从“孔”“缝”中通过。孔有毛细孔和可见小孔洞，缝有微细裂纹和动态变化的可见缝。设防时不但要能防止渗透，还要求耐久，当外力损害时也不应当出现渗漏。

　　1、防水材料与防水层

　　铺设具有一定防水能力的防水材料，并不等于防水层，它只是防水层组成的部分。防水材料就像做衣服的布或钮扣、拉链，而防水层则是成衣，防水设计及施工则是裁缝了。防水层应该根据防水主体（人体）的特点，满足防水主体提出的各种要求。除满足防水基本功能外，还应具备具备能抵抗各种变形的强度和延伸性能、抗抵高温老化和低温冷脆性能，还要有抵抗穿刺、挤压及抵抗介质侵蚀性能，以及与基层紧密粘结的性能，这么多性能要求单一材料（布或钮扣）往往不可能完全具备，因此防水层需要选择（裁缝）多种材料组成（衣服、服装），以适应主体（人体）防水功能要求，如果将来出现单一材料（布料）完全适应主体设防功能时，那么单一材料铺设也可以是防水层，但防水主体性状很多，某一种材料完全都能适应各种主体要求是极不容易的事，因此就目前讲，要选择多种防水材料配合组成适应主体防水需要的层次成为防水层。单一防水材料（布料）与防水层（成衣）是两个不同的概念，不能混同，现在许多人加以混淆是不对的。

　　2、屋面防水层设计

　　屋面防水层是间歇性防水，受自然界多变的环境条件直接影响或损害，所以防水层是动态的，条件多变的，有一定的耐用期。

　　屋面防水层是依附在找平层上的，目前找平层均以水泥砂浆和细石砼为主。为堵塞找平层上的“孔”和“缝”，解决屋面渗水、窜水、脱层现象，根据多年来实践经验，我们提出防水层应设置有基层封闭层、主防水层和提高加强层三个层次，才能组成一个完善的防水层。

　　（1）封闭层：封闭层的作用：a、封闭堵塞基面的毛细孔、孔洞和微细裂缝，与基面牢固地粘结，不脱层，即使主防水层被穿刺，也不会沿基面窜水而渗到找平层下。b、封闭层还应具有避拉层（应力缓冲层应变层）的作用，尤其在低温时，基层开裂，封闭层将应力吸收，避免了主防水层受拉伸而破坏，同时也在主防水层后期收缩时，由于有避拉层，它不受基面限制，应力得以缓冲。c、封闭层耐水性好，并具有粘结性能，既是防水层又是主防水层的粘结剂，这样可谓一举数得，目前已有数种材料可适用于封闭层，如反应固化型聚氨酯，反应固化聚合物水泥涂料，双面自粘卷材和改性沥青热熔涂料等，选择适宜的低温柔性，它完全可胜任封闭层工作。

　　（2）主防水层：主防水层的作用应有较高强度和延伸性，较强的抗渗性和耐水性，较大的耐穿刺、耐外力冲击，良好的耐热性和低温柔性，满足屋面使用功能的要求和耐久性设计的要求，它是屋面防水的主要层次，不同防水等级往往可采取调整厚度来进行。

　　（3）增强提高层：它的作用分局部增强和全面增强，屋面在使用功能有特别要求时，如种植屋面、运动场所、停车、行车、泳池等，屋面的防水层应增强其耐穿刺、耐腐蚀、耐老化等性能，再增设一道增强防水层或局部设增强防水层。

　　3、地下工程防水层设计

　　地下防水层是长期受水的浸泡，处于潮湿和水渗透的环境，而且常常有一定水压力，防水层埋置在地下具有永久性、不可置换性，必须长期耐久。

　　地下工程均有较厚、坚固的钢筋砼结构，利用结构砼，增加有限成本，就可以获得优良的防水砼。防水砼具有很强的防水能力，可以达到抗渗等级，这是其它任何防水材料所不及的。但是它是多组份现场湿作业施工的产品，因施工需要，必须加入多余的水，当水分蒸发，余留许多毛细孔形成渗水通道。再者现场湿作业的条件，很难做到百分之百的完善，存在局部的孔、洞是现实的，目前尚无能力完全克服。另外由于水分蒸发和温差常常使砼在硬化过程中产生收缩变形，从而形成微细裂缝甚至较大通缝。为了防止防水砼的毛细孔、洞和裂缝渗水，应在结构防水砼的迎水面应设置附加防水层，这种防水层应是柔性或韧性的，来弥补防水砼的缺陷，因此地下工程防水层设计应以防水砼为主，再设置附加防水层的封闭层和主防层。

　　（1）防水砼：防水砼是普通结构砼通过级配的控制和掺加一定外加剂，如减水剂、微膨胀剂、减缩剂、密实剂、纤维或聚合物等，使结构砼达到抗裂和密实的目的，同时通过施工工艺，如使大体积砼降温（或保温）、速凝、防冻和加强养护等手段减少砼的变形。它根据地下工程埋置深度，决定防水砼的抗渗等级，最低应达S6，即0.6Mpa.

　　（2）附加防水层的封闭层：

　　封闭层的作用是封堵防水砼表面的毛细孔、孔洞、微细裂缝，形成很强的致密的防水层，而且要渗入砼毛细孔，牢固地与结构砼粘结，阻止水从结构防水砼的毛细孔和细裂缝中渗透。

　　（3）附加防水层的主防层

　　主防层的作用是抵御由于砼后期收缩、温差变形等而产生的裂缝，它应与封闭层紧密结合，并具有一定抵抗变形能力和耐穿刺能力，长期浸水不吸水、不透水的能力。在地下工程中主防层和封闭层常常采用一种材料，但该材料应具有这两种功能。

　　4、室内工程防水设计

　　室内防水，主要是避免生活生产用水、污水的渗漏，通过墙体和地面渗到其它房间影响正常生产和生活。室内防水分为地面防水和墙体防水，防水设计首先应考虑充分排水坡度，使水迅速排除，不积水。

　　（1）地面防水层：室内地面防水一般面积较小，受外界自然条件影响小，主要是防止水或侵蚀介质（酸、碱液等）通过基层毛细孔或细裂缝的渗透对砼结构的侵害以及渗漏到下层房间。因此防水层必须封闭基层、封堵毛细孔和微细裂缝，与基层要粘结牢固不脱开，具有一定韧性，当地面面积较大时，防水层应具一定延伸性，它还应与地面的面层材料粘结良好，不脱层，不松动。

　　（2）墙体防水层：墙面防水层与墙体材料有关，当墙体材料为砼、粘土砖等，待墙面找平后，应设置具有一定强度和韧性、粘结强度大的防水材料，它要封闭找平层毛细孔和裂纹，更要有很强的粘结力，与基层和墙面的面层应粘结牢固，防止面层脱落。当墙体面积较大、墙体材料为轻质隔墙时，在墙面找平层或防水层中应置网格布（纤维）增强，以克服墙体的开裂。

　　5、外墙防水层设计

　　外墙出现渗漏是近两年来的新问题，随着建筑物的形体变化和墙体、墙面材料的改革而出现的，尤其在南方沿海多雨、多台风地区。外墙渗漏严重影响了建筑物的寿命和正常的生产、生活，导致物品的霉变，对装修造成损害。

　　墙体防水是间歇性，垂直面防水，不积水，排水非常迅速通畅，但是在风力作用下，水随着风压力而渗透力会加大，尤其在墙面砖粘结有空隙时，水进入后缓慢地对墙体进行渗透。

　　（1）外墙面防水层：

　　墙面防水层是在受较大剪切力下工作的，而且直接受自然界气候、风雨、冰雪、冰冻、阳光紫外线 、温差各种自然现象的影响，因此它必须具有较大的抗压、粘结强度、较好的耐老化性和具有一定的韧性或延伸性。无机材料掺入一定量的聚合物是最理想的材料，如果外墙不做饰面层时，耐老化的有机弹性材料既是防水层，又是装饰涂料层是可取的方案

　　（2）墙面饰面粘结层：

　　墙面饰面粘结层采用与防水层合一，当墙体材料刚度、强度高，粘结层采用粘结性和抗渗性优良的砂浆是良好方法，施工时粘结要全面、不留空隙，这里施工质量是保证防水质量的关键。

　　6、水池、泳池防水层设计

　　水池、泳池有埋在地下的，也有设在地面上、室内或屋面上的，地面以上的只要防止水向外渗漏，防水层设在迎水面（池内），而设在地下的池子，既要防止水向外渗漏，又要防止地下水浸入池内，所以在池内池外均需设置防水层。

　　一般水池、泳池为了清洁，避免微生物的侵害，池内均有面砖装饰层，方便使用时清理。

　　（1）池壁防水砼：

　　目前池壁大部分采用钢筋砼结构，它坚固可靠，因此将结构砼作成防水砼，它与地下工程的结构防水砼相同。

　　（2）池内防水层：

　　池内防水层首先要对基层进行封闭，与基层粘结牢固，同时它适应面层材料粘接牢固、不起鼓、不脱落。面积较大时为了加强整体性，在找平层中加入纤维或网格布予以增强，并在每隔3m设置分格缝填密封胶，避免变形或振动导致面层脱落。

　　（3）池外防水层：

　　埋没在地下的水池，不但内部要设防水层，外部也应设防水层，作法和用材同地下防水工程。

　　7、防水材料选用

　　（1）满足基层适应性

　　所有防水层的基层都存在着很多可渗水的毛细孔、洞、裂缝，同时在使用过程中还有新裂缝产生和变大。因此选择的防水层首先要解决对基面的封闭，封闭毛细孔、洞和裂缝，这就要求防水层能堵塞毛细孔、洞和细裂缝，与基面粘结要牢固，杜绝水在防水层底面窜流，同时还应适应基层新裂缝产生和动态变化。另外，由于基面的不平整、多变化的形状，防水材料要与之相适应。满足基层适应性的防水材料可采用一种或多种材料复合，适应基层的材料多数为涂料和压敏型、蠕变型自粘卷材，但由于适应基层抗裂性能的不同，它常采用与其它防水材料如卷材类材料复合的方法。

　　（2）满足温度适应性：

　　防水层的工作环境温度与建筑物地区有关，但屋面工程中倒置式的防水层温度则是处于正温度，地下工程在冻土层以下则是负温度，冻土层以上如有保温层，也应处于正温度，室内工程与地区关系不大，而外墙防水层则完全处于地区大气温度作用下。

　　一般防水层温度高于30℃时会加速柔性防水材料老化，增加收缩，低温时超过防水材料的柔性指标则导致柔性防水材料变脆，失去延伸变形的性能，此时结构收缩变形加大，极易将防水层拉断。因此，防水层所处工作环境最低温度对选择防水材料低温柔性相适应起到决定作用，防水材料在低温时还应具有一定的变形能力，一定的延伸率和韧性，否则防水层就会受到破坏。

　　（3）满足耐久性要求

　　防水材料耐久性是防水层质量最主要性能，没有耐久性就没有使用价值，在很短时间内就会失效，要修理或返修重作，这应该是非常严重的质量事故。所以在满足耐用年限内防水层的材料经组合要能抵御自然因素的老化和损害，满足人们正常使用功能的要求，否则防水层的质量是不能保证的。

　　（4）满足施工性要求

　　防水材料的施工性包括施工工艺的可靠性和对施工环境的适应性。选用的材料应便于施工，工艺简便可行，机具先进可靠，对施工环境条件适应性宽，对施工条件要求不严格，便于保证施工质量。

　　（5）满足互补相容性要求：每种防水材料都会有它的特点、优点，也同时存在它的弱点和缺点，这是事物的普遍规律，所以要满足各个方面的功能要求，就应当选择性能互补的材料，各自发挥自己的优点、特点，弥补另一个材料的弱点，以保证防水层的功能。采用互补选材的方法比选择单一材料要合理，所以选用的防水材料，在性能上应是互补的，如刚柔结合、涂卷结合、弹塑性结合等。相邻的防水材料应是相容的，在结合上相容，具有良好的结合性能，互不妨碍；在材性上相容，不可互相侵害。

　　（6）满足环保性要求：环保性日益受到重视，对环境有污染，对人身（包括对施工人员）有害的防水材料不能选用，尤其是无保护措施情况下更是不可选用的。

　　（7）就地取材和经济性：选用的材料应就地取材。就地取材本身就会体现经济性，经济性要讲性价比，要讲实用，要从当前经济条件出现，选用适应该建筑经济条件的材料，讲求综合经济效益，不能只考虑初始价格因素。