剛性防水屋面滲漏原因及預防

程世綱

1 概述

屋蓋對房屋起著覆蓋和外圍護作用，受自然侵害和外界影響較大。屋面防水按采用防水材料不同，分為柔性防水屋面和剛性防水屋面等。細石混凝土剛性屋面是密實混凝土澆筑而成的面層，是依靠細石混凝土面層本身的憎水性和密實性來達到防水目的，受氣候影響較小。剛性屋面防水層具有構造簡單，取材容易，維修較易，能夠上人，經久耐用，造價較低等特點。細石混凝土剛性屋面主要用于平屋面，在使用中屋面滲漏是較為突出的質量問題。可導致建筑物內留下水漬、水印、粉刷層起皮、脫落等;長期滲漏會破壞主體結構，影響房屋使用功能和使用壽命。剛性屋面適用范圍:對于屋面防水等級為Ⅰ級，Ⅱ級的重要建筑，只有在柔性防水復合使用條件下，剛性防水方可作為其中的一道防水層。對于受較大振動或沖擊的建筑，因受到振動和沖擊，易使防水層產生變形、開裂，而導致防水失敗，此類建筑不允許采用剛性防水層。

2 滲漏原因分析

混凝土剛性屋面滲漏的根本原因是混凝土防水層出現裂縫，造成屋面裂縫的原因如下。

2.1 溫度原因

混凝土的熱膨脹是形成裂縫的原因。溫度變化而引起的裂縫滲漏，通常分為三種情況:1)在上下表面等溫的條件下，由于季節性的溫差引起溫度應力而產生裂縫。2)在驟冷驟熱情況下，由上下表面溫度差引起的溫度應力產生的裂縫。3)在日照條件下，防水層高溫區與低溫區的溫差引起溫度應力產生的裂縫。在夏季高溫條件下施工，石子表面溫度升高，體積膨脹，拌制成混凝土后，石子受冷收縮，使混凝土表面出現收縮造成細微裂縫;混凝土澆搗后未及時澆水養護，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充，因而在硬化過程中，現澆板受到支座的約束，產生溫度應力而出現裂縫。

2.2 混凝土原材料質量原因

水泥凝結不正常，如水泥安定性差，水泥中含有游離氧化鈣和氧化鎂，這些成分在和水化合后產生體積膨脹，產生裂縫。如果骨料中含泥量過多，則隨著混凝土的干燥，會產生不規則的網狀裂縫。堿性骨料(玄武巖等)有可能與水泥起化學反應，生成有膨脹能力的堿—硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞，產生裂縫。含泥量大的骨料配制的混凝土收縮大，抗拉強度低，容易因塑性收縮而產生裂縫。

2.3 施工原因

在施工中混凝土用水量若超過水泥水凝過程所需的用水量，水灰比、坍落度過大，多余的水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發形成許多空隙和互相連貫的毛細管網，而成為屋面的滲水通道。另外，過多的水分在砂石骨料表面，形成一層游離的水，相互之間也會形成毛細孔通道，并且在混凝土收水干縮時使表面開裂。混凝土施工中過分振搗，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現泌水現象，待水分蒸發后，易形成收縮裂縫。由于模板、墊層過于干燥，造成模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產生裂縫。混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土板表面龜裂。施工工藝不當，致使支座處負筋下陷，保護層過大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產生裂縫;屋面板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規定強度時過早拆模或過早上荷載，造成屋面板的彈性變形，致使混凝土早期強度低;梁兩側的屋面板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。有些施工后澆帶不完全按設計要求施工可能造成板面的裂縫。

2.4 設計原因

地基的不均勻沉降可造成屋面裂縫。設計現澆板的配筋計算過程中，由于忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算，由此而引起裂縫的產生，這些裂縫有時也會超過規范的最大允許值。

2.5 其他原因

混凝土剛性防水層厚度不夠，造成防水層拉裂，出現裂縫;嵌縫材料質量差，分格縫處防水薄弱;混凝土配合比不當，振搗不密實，壓光時間控制不準，混凝土早期脫水，后期養護不及時，施工中隨意加水收光及在表面撒干水泥面，造成混凝土防水層出現脫皮、起砂、干縮裂縫;防水層與女兒墻等凸出屋面部分的交接處，沒有采取柔性處理，致使該部分防水層出現裂縫;防水層中沒有按要求配置鋼筋，或其位置不準，從而影響了防水層的永久性;節點及細部處理不符合規定，泛水施工工藝粗糙;基層清理不凈，因其空裂造成滲漏。

3 防滲措施

3.1 材料要求

嚴格按規范做好剛性防水層的基層清理、細石混凝土配比、材料質量、攤鋪、碾壓、收光、分格和養護等各道工序的工作。剛性防水層和隔離層其平整度應符合施工規范要求，剛性防水層厚度一般不宜小于40 mm。防水屋面混凝土應采用普通硅酸鹽水泥，不宜用干縮率大，易產生裂縫的礦渣水泥。其標號不低于32.5級，每立方米混凝土水泥用量應不小于330 kg，水灰比不應大于0.5，石子的最大粒徑不大于13 mm，使用前應清洗干凈細骨料，應用粗砂含泥量應小于2%，混凝土標號不宜低于C25。剛性防水屋面應采用結構找坡，坡度宜為2%～3%。剛性防水層內嚴禁埋設管線。

3.2 分格縫的做法

分格縫適應溫度變形，防止開裂設置應設在以下部位。屋面板的支承端;屋面轉折處;防水層與凸出屋面的交接處;現澆整體結構的支承處;現澆板與預制板交接處;防水層與山墻、女兒墻、水箱等易產生集中應力處。且分格縫縱橫間距不宜大于6 m，一般分格面積小于36 m。分格縫的寬度不得大于油膏的最大延伸量，且不小于防水層混凝土的最大伸長量，分格縫處可用上寬30 mm，下寬15 mm，為了避免積水，分格縫要高出板面30 mm，做成圓弧形。混凝土初凝后取出，并整修其邊緣疏松部分。剛性防水層與女兒墻、山墻、凸出屋面構筑物交接處都應斷開，留出30 mm的間隙，并用密封材料嵌填密封。分格縫內一般由油膏嵌縫。嵌縫前應清除縫兩側表面浮雜物，隨即滿涂用同性材料稀釋或冷底子油，待其干燥后，再進行嵌縫。分兩次嵌填油膏，第一次可先將油膏拉搓成長條狀，嵌入縫內，用小刮刀將油膏與板縫內兩側面和底部抹壓粘牢，并應仔細檢查縫壁。第二次用油膏嵌滿板縫，高出縫口5 mm～10 mm，板縫兩邊20 mm左右，嵌完油膏后，再用油膏稀釋成的涂料，涂刷油膏表面及縫旁板面20 mm～50 mm，將油膏保護、封閉。

3.3 增設隔離層

為了緩解基層變形對剛性防水層的影響，防水層與結構層之間須設隔離層。結構層必須具備足夠的剛度，減小變形;隔離層與防水層的變形互不受約束，以防防水層混凝土產生拉應力而導致混凝土開裂、滲漏。施工后的隔離層表面應平整光潔，厚薄一致，并具有一定的強度。在澆筑混凝土前，應做好隔離層成品保護工作，不能踩踏破壞，待隔離層具有一定的強度后，方可進行下一道工序施工。做好隔離層繼續施工時，綁扎鋼筋不得扎破隔離層表面，細石混凝土運輸不得直接在隔離層表面碾壓，應采取墊板等措施，澆搗混凝土時不得振酥隔離層。

3.4 鋼筋網片施工

鋼筋網片可以采用綁扎或點焊方式。網片間距為100 mm～200 mm雙向設置，應配置φ4～φ6(宜采用冷拔低碳鋼絲)。鋼筋網應放置在剛性防水層的中間偏上部位，在分格縫處應斷開。如采用綁扎鋼絲端頭要有彎鉤，綁扎鋼絲收口應向下彎，不得露出防水層表面，搭接長度大于250 mm;鋼筋保護層不小于10 mm。

3.5 混凝土澆筑

嚴格按照設計要求的施工配合比進行計量。混凝土澆搗按先遠后近，先高后低的原則進行。分格縫內混凝土應采用小型平板振搗器振搗，一次澆搗完成，振搗要密實，直至混凝土表面壓出拉毛狀的水泥漿為止。混凝土收水后要進行二次壓實抹光，以切斷和封閉混凝土中的毛細管，提高抗滲性能。混凝土終凝后，立即進行養護，養護不少于14 d，必須保證防水層混凝土充分的濕潤狀態，養護初期禁止上人。

3.6 滲漏節點的細部處理

改進節點做法，加強成品養護。由于節點構造不合理或施工質量問題是導致節點滲漏的主要原因，因此在節點部分應采取“剛柔結合”的做法，各種節點均應采用密封材料嵌填密封。雨水口應比屋面低一些，屋面保溫層在雨水口直徑500 mm范圍內減薄，形成漏斗形為防止滲漏，雨水口處須加鋪一層附加防水層，并鋪到漏斗口內，用油膏嵌縫。女兒墻與屋面板連接處用細石混凝土做成圓弧泛水，先將女兒墻澆水濕透，泛水部位混凝土拍打密實，將表面收光抹壓密實。在女兒墻上設置一條不小于25 mm×25 mm嵌縫槽。將混凝土泛水上口做入槽內，在嵌縫槽上方抹灰時做好鷹嘴滴水線。不得在屋面鑿孔打洞，盡量避免破壞防水層的整體性。

4 結語

目前，新型防水材料不勝枚舉。不少新材料已能大大延緩老化過程，但造價較高。由于屋頂一直暴露在大自然之中，隨時都受大自然的侵蝕，無機材料代替有機防水材料是發展的趨勢。實踐證明，在剛性防水層混凝土施工中，關鍵是要保持混凝土的強度及密實性，按規定設置分格。只要材料選用恰當，精心施工，可以有效地保證剛性防水屋面的質量及正常使用。剛性防水一定會在建筑行業中發揮更大的作用和良好的效益。

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