裝配式建筑密封防水系統

文/王正正 上海中僑職業技術學院 上海 201514

裝配式建筑具有更高的品質、更快的建造速度、建造過程能耗更低、污染更少等優點，在歐美、日本等發達國家應用率達70%以上，成為建筑發展的主流方向。早在20世紀50 ～60年代，國內就開始探索研究裝配式建筑。到80年代后，裝配式建筑發展逐漸勢微，究其原因，主要有兩點：一是當時國內相關技術不成熟，相關配套標準不完善；二是缺少合適的外墻接縫防水工藝與密封材料，導致此類建筑在使用過程中逐漸暴露出外墻滲漏、隔音抗震性能差等問題，阻礙了裝配式建筑在國內的進一步發展。進入21世紀，萬科等房地產企業再次將裝配式建筑引進國內。2015年以后，隨著科技的發展和節能環保呼聲的不斷加大，從中央到各地方政府相繼出臺一系列鼓勵和推動裝配式建筑發展的政策，預制裝配式建筑進入快速發展期。本文將從外墻防水設計、構造防水和使用各類接縫密封材料的選擇以及密封膠施工工藝出發，探討更加合理的外墻防水密封處理方法。

1、預制裝配式建筑外墻防水密封現狀

作為建筑功能完整實現的重要前提，建筑防水向來受到業界的重點關注。窗戶、磚墻之間的縫隙、廚衛間等屬于傳統建筑容易出現滲漏的部位，但采用PC 構件、灌漿連接（或節點現澆）工藝的預制裝配式建筑卻基本不會在這類部位出現滲漏，其滲漏一般源于外墻存在的大量拼接縫，這使得預制裝配式建筑外墻防水密封向來受到業界的重點關注。空腔防水、材料防水屬于最為常見的兩種預制裝配式建筑外墻防水密封方法，前者采用現澆混凝土或密封條形成二次密封，后者則通過嵌填密封材料處理接縫迎水面。但受到多方面因素影響，空腔防水很容易因空腔堵塞或墻板精度偏差而失效，密封膠存在的不足也會直接影響接縫迎水面處理效果。

2、裝配式建筑密封防水系統

裝配式建筑密封防水系統是東方雨虹專門針對裝配式建筑開發的密封防水系統，在提供建筑全方位密封防水系統解決方案的基礎上，提供從產品研發、生產、設計、施工、技術咨詢、維保服務的全過程和系統化服務，可滿足裝配式建筑密封防水的工程需求。裝配式建筑密封防水系統包括“SAFable 賽堡”地下工程防水防護系統、“EDEE 宜頂”裝配式屋面防水系統、PC 建筑改性硅酮密封防水系統、“虹安適”防水防潮系統、“虹彩衣”外墻保溫防水系統等子系統。（1）“SAFable 賽堡”地下工程防水防護系統采用疊合或復合工藝，輔以齊全的配套材料和配件，標準化施工管理，確保防水功能的實現。在防水行業內首次推出防水系統設計使用壽命的概念，提出防水系統設計與材料防水原理、與工程防水機理、與工程建造工藝、與防水設計標準相符合，滿足工程及客戶需求，采取工程可靠度的分析、設計、選材、施工、管理、評價的系統論、方法論，提供明確的系統可靠性保障。（2）“EDEE宜頂”裝配式屋面防水系統采用工業化生產、現場裝配施工，可靠度高，使用壽命長，安全、環保、綠色、節能，可避免常規屋面嚴重的構造性缺陷導致大面積滲漏現象。根據剛柔并濟、滿粘防水的原則，杜絕屋面竄水，突破排水坡度限制，設置雙層排水口，處理徑流排水和滲流排水，徹底解決屋面滲漏問題。（3）PC 建筑改性硅酮密封防水系統包括PC 或PCF 板的建筑密封、建筑外墻飾面密封以及建筑室內密封等子系統，專門解決裝配式結構（混凝土、鋼結構、木結構）因受溫度伸縮（干縮）、地震臺風、結構荷載、不均勻沉降等作用產生位移接縫以及PC 建筑內外飾面的非位移接縫的密封防水問題，如石材、金屬、鋁塑板等幕墻體系及門窗密封膠、各類型的墻地面裝飾板材用免釘膠、廚衛潔具防霉密封膠、彈性瓷磚膠和地板膠等，具有粘接密封性好、低模高彈、綠色環保（無甲醛、無溶劑、無污染）、耐候耐久抗疲勞、施工性能好等特點。（4）“虹安適”防水防潮系統是根據廚衛結構不同的基層、不同的裝飾面層材料、墻地面不同部位的防水防潮工程需求以及找平層、防水層、粘接層、飾面層的材料特性而研發的防水防潮系統解決方案，專門解決廚衛間的防水防潮、粘結空鼓、掉磚、防霉和密封問題。（5）“虹彩衣”外墻保溫防水系統是根據不同的外墻構造，結合不同的結構基層狀況、找平層、防水層、保溫層、飾面層的材料特性、構造層次和應用性能而研發的外墻保溫防水系統解決方案，分為有保溫、無保溫的飾面涂料、飾面磚、飾面裝飾板、輕質混凝土、清水混凝土、裝飾混凝土掛板及不同的幕墻結構體系（石材、金屬、玻璃幕墻）等子系統，系統解決外墻整體防水、細部防水、粘結空鼓、掉磚以及幕墻結構體系的防水、防潮、防風、密封等問題，尤其適用于裝配式建筑和被動房等綠色建筑。

3、預制裝配式建筑外墻防水密封中存在的問題

3.1 密封膠使用混亂

MS 密封膠、SPU 密封膠、SR 密封膠以及PU 密封膠等是目前建筑工程項目中常用的密封膠類型，這些密封膠具有不同的性能指標，在防水密封中的應用范圍也不盡相同。然而，在實際施工過程中，以上密封膠使用不當或幾種密封膠混合使用的現象較多，主要原因在于相關標準規范的缺失。

3.2 外墻板接縫處理存在不足

接縫存在缺口或殘留物、拼縫過窄、錯臺均屬于預制混凝土外墻板安裝的常見問題，這類問題如果無法得到有效處理，外墻防水密封施工便很容易出現質量問題。

3.3 施工質量現場檢測手段缺失

對于預制裝配式建筑而言，其外墻防水功能受密封膠尺寸、深度以及黏結性能的直接影響，然而目前外墻防水的現場驗收工作仍以人工觀察與測量為主，人工檢測的方式使得檢測手段存在較大不確定性，檢查結果的可靠程度也不高。

4、防水密封膠的技術要求

4.1 良好的位移能力

裝配式建筑外墻接縫在應用過程中，受各種外界因素的影響，如震動、風壓、熱脹冷縮等，板片尺寸會發生循環變化，因此防水密封膠必須具備高彈性，能夠承受板片間高位移，如果防水密封膠的位移能力不好，在外墻接縫位移的過程中會出現開裂漏水。根據實際情況需求及應用計算，應用于裝配式建筑外墻接縫的防水密封膠的位移能力必須要達到25 級以上，特殊的建筑還需要達到50 級。市場上的產品硅烷改性（MS）密封膠及聚氨酯（PU）密封膠能達到25 級，而硅酮密封膠能達到50 級。

4.2 粘接性

始終是最重要的性能之一。混凝土是一種多孔性材料，孔洞的大小和分布不均勻，不利于密封膠的粘接；混凝土本身呈堿性，部分堿性物質遷移到密封膠和混凝土接觸界面，影響粘接效果；部分脫模劑殘存在預制構件表面，影響密封膠的粘接性能。因此，配套專用底涂非常關鍵。

4.3 具有優異的耐老化性

防水密封膠是裝配式建筑外墻防水的第一道防線，直接面對日光照射、冷熱循環和雨水沖刷，因此密封膠必須要具有優異的耐老化性，才能滿足裝配式建筑長時間的防水需求。在市場上現有的防水密封膠中，硅酮密封膠的耐候性最好，其使用壽命能達到30年以上，MS 密封膠的耐候性次之，能達到10年左右的使用壽命，而聚氨酯密封膠的耐候性最差。這是由于紫外線的能量可達399kJ.mol-1，具有很強的破壞作用，會導致聚氨酯和MS 密封膠的分子鏈主鏈斷裂。而Si-O 鍵的鍵能高達444kJ.mol-1，超過紫外線的能量，紫外線很難對Si-O 鍵造成破壞。

4.4 無污染性

預制混凝土屬多孔材料，更容易遭受污染。這種污染不僅影響建筑物的美觀，而且很難清理，清理后會繼續產生污染，并產生額外的一筆維護與保養費用。硅酮膠中含有大量的小分子硅油，受分子熱運動影響，硅油會逐漸從密封膠內部向表面遷移，經過雨水沖刷，吸附空氣中的灰塵等雜質，在建筑外表面形成帶狀污染，影響建筑物美觀。改性硅酮和聚氨酯密封膠不含易析出小分子硅油，不會產生污染。

5、預制裝配式建筑外墻防水密封的路徑建議

5.1 底涂的重要性

外墻接縫密封膠施工前一定要涂刷配套底涂。底涂不僅起到增強密封材與墻體間界面粘結的作用，還可以防止墻體中的堿性材料與密封膠中的增塑劑相互遷移，對耐久粘結以及避免相互污染具有很大的作用。這里需要重點提示，底涂是通過溶劑揮發而干燥固化成膜的，因此一定要在底涂完全固化后才可以施膠。

5.2 接縫設計

裝配式建筑接縫可根據結構的位移能力，分為位移接縫和非位移接縫；根據接縫構造形式不同分為開放接縫（開縫構造）和填充接縫（密封構造）；填充接縫根據設防措施不同分為單道密封、雙道密封和雙道帶排水密封。（1）位移接縫：因結構的干燥、溫度收縮、風荷載及地震荷載等造成的伸縮或剪切位移，如PC/PCF板接縫、幕墻系統接縫、GRC 板接縫、窗框與結構接縫等。（2）非位移接縫：采用線膨脹系數較低的材料，因溫度和濕度產生的收縮位移，也稱為不移動或移動較小的接縫，如以粘接為主的石材、混凝土裝飾板的接縫及窗框與飾面材料接縫。

5.3 做好預留孔洞防水處理

為避免因預留孔洞砂漿干縮形成毛細孔或裂縫縫隙引發滲漏問題，預留孔洞防水處理必須得到重點關注，這一處理需分別針對外墻板預留孔洞、施工階段遺留孔洞展開，具體處理如下：①外墻板預留孔洞處理。預制加工過程中外墻板會事先埋放防水套管，因此施工前需要臨時嵌放孔洞模具于外墻面各構造層，孔洞根部的周邊應在面層收口時留置凹槽，在管道穿過預留孔洞安裝固定后，需使用密封膠（如PU 密封膠）或聚合物水泥砂漿處理穿墻套管與管道的縫隙。在嵌填密封膠密封材料前，混凝土墻身與套管間的凹槽需涂刷基層處理劑，隨后再嵌填單組分密封膠（如SPU 密封膠），縫寬的0.5 ～0.7 倍為外密封膠嵌入深度。②施工階段遺留孔洞處理。對于因施工遺留的各類臨時施工洞口，施工人員必須逐一進行封堵處理，處理需在外墻防水層施工前完成，使用砌塊砌筑封堵、補澆混凝土屬于常見的處理措施，處理過程需保證砂漿填補飽滿、密實。在不同材料、施工縫的交接處，可首先固定鋼絲網并在抹灰找平后應用高分子咬合型接縫帶，抹灰找平需應用聚合物水泥防水砂漿，由此即可加強基面防水處理，并能夠同時保證防水層的搭接與大面保持連續。

5.4 膠層深度的重要性

施膠厚度也會影響密封效果。若膠層太淺，密封材與基材接觸面積不足導致界面剝離，同時因為膠層太淺，密封膠更容易因表面老化而斷裂。若膠層太深，可能會因完全硬化時間延遲（單組分品）而產生膠層破壞。

5.5 預制外墻板其他防水密封形式

除上述防水密封形式外，預制外墻板還有其他諸多防水密封形式，如開放式防水形式。較之上一小節的封閉式線防水技術，這兩種防水形式在內側的企口型減壓空間以及內側壓密實的防水橡膠影基本相同，但開放式線防水技術在發揮防水作用時并未采用打膠的形式，而是采用構造企口防水配合導水的方式，這種方式還可起到平衡內外氣壓和排水的作用。由于開放式線防水最外側的防水采用了企口預防和導水，因此施工人員無需在墻板外側打膠，這樣的施工方式更為簡單便利，作業也更為安全，產品質量的控制與檢驗環節也更為便利。但該防水密封形式對產品生產以及后期成品保護的要求較高，且不適合多雨地區的建筑。

結語：

綜上所述，由于裝配式建筑有大量的外墻接縫，需要選用防水密封膠對外墻接縫進行防水處理，且對選用的防水密封膠要求具有較高的彈性、良好的粘接性、低模量、優異的耐老化性能、對基材無污染，必要時可以進行表面涂飾操作。選擇好合適的防水密封膠后，還需要按照標準施工工藝流程進行，杜絕各種操作不當導致防水密封失效。硅寶科技在裝配式建筑領域精耕細作，在國內已有超過200 萬平方米的工程案例，提供優質的產品及工程承包服務，為國內裝配式建筑行業的發展提供可靠的保證。