建筑工程防水与混凝土-【资讯】

建筑工程防水与混凝土

建筑防水工程中，混凝土与防水有着密切的关系，混凝土自身就是具有很好防水功能的材料，是防水工程体系中最为重要的材料之一。混凝土用于防水工程具有其独特的优势，在耐久性、抗压性能、抗冲击破坏性能方面，是有机防水材料不可相比的。但混凝土也存在其明显的弱点，如重量大、弯折性能差等，很多情况下无法将混凝土作为唯一独立的防水层。因此，在建筑防水工程中，除了一些特殊工程外，通常提倡“刚柔结合”的防水理念，将有机防水材料的柔软性与混凝土的刚性相结合。

  前 言

  建筑防水工程中，混凝土与防水有着密切的关系，混凝土自身就是具有很好防水功能的材料，是防水工程体系中最为重要的材料之一。混凝土用于防水工程具有其独特的优势，在耐久性、抗压性能、抗冲击破坏性能方面，是有机防水材料不可相比的。但混凝土也存在其明显的弱点，如重量大、弯折性能差等，很多情况下无法将混凝土作为唯一独立的防水层。因此，在建筑防水工程中，除了一些特殊工程外，通常提倡“刚柔结合”的防水理念，将有机防水材料的柔软性与混凝土的刚性相结合。

  一、有抗渗要求的混凝土

  混凝土的抗渗性能不仅是为了实现直观的防水功能，更为重要的是，混凝土的耐久性主要由抗渗性所决定。混凝土的碱－骨料反应、钢筋锈蚀、氯离子影响、有害物侵蚀等，都是在有水条件下才能进行。在防水功能的作用方面，混凝土自身的抗渗性为防水提供一个很好的前提，但实现防水功能还可以采用增加防水措施的方式实现。因此，混凝土的抗渗性能对混凝土耐久性的重要程度远高于其防水功能。

  在建筑防水工程中，对混凝土有抗渗要求的结构主要有:地下工程;蓄水构筑物;有防水要求的混凝土构件和部位。

  地下工程,包括工业与民用建筑的地下室、防空工程、水底隧道、市政及公路隧道、地铁等。

  蓄水构筑物,包括蓄水池、游泳池、景观水池、水塔等混凝土结构。

  有抗渗要求的混凝土构件各部位,包括隧道混凝土管片、有抗渗要求的特殊楼面结构板等。

  建筑防水工程中，很多部位有防水要求，但并没有对混凝土的抗渗指标提出要求。如屋面结构混凝土板、卫生间区域楼板、大型厨房区域楼板、混凝土外墙、阳台板、雨篷、工业厂房的大型屋面板、现浇或装配式结构的混凝土外墙板等。

  二、混凝土结构自防水体系

  结构自防水是建筑工程防水系统中的一种防水方法，在结构自防水体系中，混凝土不仅是起到结构受力的作用，同时起到围护防水的作用。混凝土结构自防水是指：有防水要求的地下结构工程或混凝土构筑物，在不设置整体外加防水层的情况下，以混凝土自身的抗渗性能为基本防水设防，通过对穿混凝土板管件周边等部位的密封处理，设置变形缝等构造措施，以减少不均匀沉降、混凝土收缩、温差变形等引起的开裂，达到以结构混凝土防水为主的设防体系。结构自防水体系还包括，在不设置整体外加防水层前提下，采取后注浆止水的工程，如预埋注浆管注浆止水、发生渗漏后对混凝土裂缝进行化学注浆止水的工程。

  结构自防水系统不是指单一的抗渗混凝土结构，他是由多措施结合的一种防水体系，如为减少混凝土裂缝设置的后浇带、变形缝、诱导缝；对可能开裂的部位，预先埋置化学注浆管等。结构自防水体系也会因结构变形、施工质量、设计不当等原因而发生渗漏。

  正因为诸多原因均可引起混凝土结构渗漏水，所以在《地下工程防水技术规范》中都要求除了混凝土自身有抗渗功能外，还必须进行独立的防水层设防。

  三、装配式结构与防水

  1、装配式结构的外墙板材质，有混凝土板、轻质混凝土复合板、复合保温板等。装配式结构的外墙防水由四方面组成，一是预制板自身的抗水性能，二是板的拼缝采用防止雨水流入或被风吹入的构造措施，三是所有拼缝及门窗周边缝隙用密封材料进行防水密封处理，四是墙面其他挂件、空调孔洞等节点防水处理。由于墙面基本属于无水压状态，所以，装配式结构的外墙防水以板块拼缝构造防水与密封防水相结合为主。

  2、大板结构厂房及预制楼板结构房屋近年来已很少设计了。在预制屋面板结构中，防水系统主要由板缝密封处理与整体屋面防水材料防水的方法组成。在民用建筑中，多数预制板屋面在完成防水层铺设后，上面还有保温或细石混凝土等构造层。工业厂房的预制板通常比较大，在预制构件厂采用机械化制作与蒸压养护，强度与质量有很好的保证。在要求不高的厂房屋面，可以只对板缝进行密封防水处理，或在密封防水的表面铺贴一道200mm左右的卷材进行防水。对要求较高的大板屋面，也有采用防水卷材整体防水与板缝密封防水相结合的防水体系。

  3、盾构法是地铁工程最主要的施工方法，随着挖掘钻头的推进，支撑隧道结构的混凝土管片也随即安装，混凝土管片既是结构受力构件，也是一道防水屏障。地铁区间段的防水主要由混凝土管片自防水与管片拼缝密封防水组成，必要时还会采用各种注浆方法进行辅助防水。由于地铁的特殊环境要求，混凝土管片的质量要求十分严格，其抗渗等级根据埋深确定，但不得低于P8。管片拼缝防水主要采用高性能橡胶密封垫防水，成品的橡胶密封垫在管片安装前固定在管片上，作为一个整体进行管片安装。

  四、混凝土与阻水

  在防水工程中，混凝土具有比普通砌体更好的整体性与抗水性能，在无水压状态下而又需要有一定的防水性能时，混凝土或防水砂浆起到了重要作用。在建筑物中，卫生间等有水区域与无水区域的界隔，阳台与室内的界隔，低跨屋面与高跨屋面的界隔等，采用一定宽度和高度的混凝土翻边（一般高度200mm，宽度同墙），虽然这些混凝土翻边不是采用抗渗混凝土，只要有一定强度，正常浇捣密实，也能起到很好的阻水效果。

  五、混凝土在采用防水材料防水的系统中起到的作用

  在采用防水材料防水的工程中，即使混凝土没有抗渗等级，由于其有很好的刚度，对整个防水系统的稳定性起到了很好作用。防水材料倚仗于混凝土基层和混凝土结构，更好地发挥了材料防水的作用。

  当防水涂料直接涂刷于混凝土结构表面时，混凝土与防水材料实际上起到了一个共同作用的效果。防水涂料独立承水压力远不如背面有混凝土支撑时的承水压力。同时，防水涂料与混凝土有很好的粘结性能，一旦防水涂料破损，不会在混凝土与防水涂料之间形成窜水界面，除非破损部位正好有裂缝通过，否则不会发生渗漏。所以，防水涂料直接涂刷于混凝土表面是防水材料与混凝土共同作用的有效组合。<<首页12末页>>

  六、无机防水材料与刚性防水

  防水工程涉及的防水材料十分广泛，从形态分有防水卷材、防水涂料、抹面用无机防水材料、抗渗混凝土、密封材料、各种堵漏材料、瓦、膜结构、金属屋面等形式。从材料性质可分为有机防水材料、无机防水材料、沥青类防水材料等。

  常用的无机防水及其相关的材料有：抗渗混凝土、薄层无机防水材料、聚合物水泥防水砂浆、掺防水剂（粉）的普通防水砂浆、速凝堵漏材料等，这些防水材料的基本原材料是水泥。由于水泥制品自身的特点，如固化反应过程通常伴随着收缩、温度变化产生体积变形、弯折强度相对较低等，在建筑工程中常会发生开裂现象。我们将在应力状态下发生脆裂的防水材料称为刚性防水材料，由刚性防水材料构成的防水系统称为刚性防水。

  根据《地下工程防水技术规范》要求，用于地下工程的混凝土围护结构必须采用抗渗等级不低于P6（0.6MPa）的抗渗混凝土。混凝土的抗渗等级与工程埋置深度相关，对应关系见表1。

  从近年来地下工程混凝土渗漏水状况分析，由于混凝土抗渗性能不够而造成的渗水现象十分少见，最为普遍的是混凝土裂缝，其中最主要是由于混凝土收缩和温差收缩所形成。混凝土强度虽然与抗渗性能没有线性关系，但随着高强混凝土密实性的提高，抗渗性能也相应得到改善。

  随着商品混凝土的全面应用，混凝土质量的稳定性得到提高，但混凝土结构的开裂现象却比以前更加严重，经分析可能由以下多方面原因造成：①为便于混凝土泵送，得到较大的坍落度，水胶比放大后，增加了混凝土失水收缩的量值；②为节约成本，原材料的品种和配合比被改变，使混凝土收缩量增加；③施工现场随意加水，以增加可施工性，造成水胶比加大；④超长超大结构整体混凝土收缩总量过大，造成开裂现象；⑤钢筋配置不合理；⑥结构设计不合理，包括沉降差控制过大、单元分割过大等。除了结构设计原因外，混凝土自身质量造成的开裂占有主要比例。

  根据工程现状，改善和控制混凝土收缩裂缝远比提高混凝土抗渗性能重要。

  七、混凝土渗漏水治理

  混凝土渗漏水主要有三种形式，一是由于混凝土不密实产生的渗水现象；二是由混凝土收缩、变形产生的裂缝所引起的渗漏；三是混凝土孔洞漏水。渗漏水的治理应根据结构部位、施工条件、渗水程度进行方案选择，在所有方案中，迎水面防水是首选方案。

  混凝土密实度不够导致的渗水，可以采取背水面处理的方案。通常先将松散混凝土凿除，再用堵漏止水材料及刚性无机防水材料进行分层抹压防水。

  无论是收缩产生的裂缝，还是结构受力产生的裂缝，只要结构已基本稳定，均可采用压力化学注浆的方法进行堵漏防水。化学注浆堵漏所选用的材料通常是水溶性聚氨酯灌浆液或油溶性聚氨酯灌浆液。

  地下室孔洞漏水一般比较明显，通常采用快速堵漏与化学注浆相结合的方法处理。

  八、防水与结构安全

  渗漏水对结构工程会造成一定程度的安全影响，预应力结构和某些特殊工程，渗漏造成的钢筋锈蚀和混凝土耐久性下降，会导致结构倒塌等灾难性后果。预应力结构的锚具遇水锈蚀后，可能会造成预应力松弛，进而造成荷载转移而使其他预应力筋受力增加而断裂。

  混凝土结构的渗漏水除了会造成建筑自身安全问题外，还可能引起周边关联性安全问题。如有腐蚀液体的蓄水池，由于结构开裂造成有毒有害物质外泄污染；坝体等挡水结构或地下水管裂缝，会造成水土流失而引起塌方或地面下沉等事故。

  因此，渗漏水不仅会造成建筑物使用功能的缺陷，更有可能对结构安全和耐久性造成危害，应引起各界的重视。

  九、结语

  防水工程与混凝土在建筑工程中，有着密切的相关性。混凝土除了自身就是一种优秀而廉价的防水材料外，其他很多防水材料也是依附于混凝土结构而成为一道完整的防水层。而外加防水层，不仅起到了防水功能，而且增加了混凝土结构的耐久性，特别在氯离子环境和有害介质环境中，外加防水层对混凝土起到了很好的保护作用。因此，在地下工程防水中，我们提倡“刚柔结合”的防水理念。

  随着科学技术的发展，混凝土技术有可能做到在不设置外加防水层的情况下，完全由混凝土结构完成防水的功能。工程材料界正在研究一种称之为“自修复混凝土”的技术，采用修复胶粘剂与混凝土材料相复合的方法，对开裂混凝土进行自我修复，并抑制裂缝的发展。希望混凝土界的科技工作者，为我国混凝土技术的发展研究出更多有利于防水工程的新材料、新技术。

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