淺談瓦屋面檐口泛堿防治措施

侯建斌

（海南天力建筑工程有限公司，海南 海口 570100）

0 引言

隨著中國各地經濟水平發展，人們對居住環境、建筑造型及美感要求越來越高。瓦屋面形式經常運用于中、西風格建筑，經設計師從美術角度對瓦屋面精心設計，瓦形坡紋柔和，鋪在屋面上會給人美觀親切之感，在當代建筑中應用越來越廣泛。

隨著瓦屋面形式的建筑增多，工藝、材料、做法隨著變化不斷改進。雖然施工工藝、做法日漸規范標準，但在竣工后一段時間內，經常在檐口析出大量白色鹽粉，這種泛堿現象造成了檐口污染、檐口飾面層酥軟、粉刷層脫落，也形成一定安全隱患。

1 泛堿的條件

要對檐口泛堿的現象進行針對性處理，就必須先明確檐口泛堿產生的條件，然后針對性地采取措施，才能有效預防及減少檐口泛堿。引起泛堿的條件主要有以下幾點。

1.1 可溶性鹽堿的存在

這些物質主要來自于水泥、骨料或外加劑。瓦屋面施工中，大多采用硅酸鹽水泥配置的砂漿實鋪，檐口采用硅酸鹽水泥配置的砂漿收面，砂漿可溶性鹽堿含量較大。可溶性成分包括兩種類型［1］，一是水泥、砂、石及外加劑等原材料本身所含有的可溶性成分，如：CaCO3、CaSO4·2H2O、Na2O、K2O 等，在材料表面析出即形成泛堿；另一種是由硅酸鹽水泥水化生成的，如 Ca（OH）2，其在微量水中即能溶解，與空氣中的 CO2反應可形成白色 CaCO3，進而形成泛堿。

1.2 水作為介質

水作為泛堿物質向檐口表面遷移所需的載體，被認為是多種物理退化過程的起因［2］，起到傳遞堿類的作用。屋面是抵抗外部不利環境的首要防線。外部雨水、露等水分滲入到瓦底坐漿層，細石混凝土保護層，溶解了內部可溶性鹽堿，水分在瓦底內部難以蒸發，在重力影響下，隨裂隙、毛細孔逐漸向外滲透出檐口。可溶性鹽堿隨著溶液水分蒸發，殘留結晶在檐口外側。

1.3 毛細孔、裂縫作為析出通道

屋面瓦現場施工多采用砂漿實鋪，砂漿密實度較低，孔隙率較大，抗裂性差，存在許多肉眼看不到的毛細管，其抗滲性能不如混凝土。水可由通過砂漿的毛細管從浸入面傳到另外一面。砂漿的這種特性，為粘結材料中的水、堿、鹽等物質的滲入和析出提供了通道，為泛堿的形成提供了條件。

1.4 低溫、高濕度環境

通過對泛堿發生的具體位置進行匯總，容易受潮的部位是泛堿現象發生的重要區域，并且這些部位大多是冷熱空氣交匯的區域［3］。在溫度較低的環境，屋面蓋瓦砂漿內會積聚較多的水分無法氣化蒸發，堿類物資在水分的作用下會充分溶解，待雨水不斷滲入，內部積聚水分增加，會帶出大量堿液，加重泛堿現象。濕度的變化對砂漿泛堿的影響程度要大于溫度對砂漿泛堿的程度，砂漿在高濕度、低溫度的外部環境下達到最大的泛堿程度。

2 屋面泛堿的原因

1）未按圖施工。關于檐口泄水孔的做法，多在屋面建筑圖中引用建筑圖集。在屋面結構施工中常忽視相關做法，屋面檐口未按要求設置結構翻邊、泄水管，導致檐口泛堿頻發，靠后期修復不能根本上解決此類構造缺陷導致的泛堿問題。

2）水泥選用不當。屋面保護層，坐瓦砂漿層對于水泥品種的選用過于隨意，未考慮不同類型水泥堿含量大小及適用性，未在主要堿鹽來源上控制泛堿的發生。

3）保護層未設分格縫。瓦屋面保護層未設置伸縮縫，導致保護層開裂，或伸縮縫位置密封處理不當，導致倒置式瓦屋面保溫層內積水，加重泛堿現象。

4）屋面瓦質量不達標。當代建筑瓦屋面，多采用混凝土瓦片、陶制瓦片。相對于瓷質瓦、琉璃瓦，在吸水率、抗滲透性相對性能較差。一般在生產過程中，要給瓦表面噴一層聚合物保護涂層，可以是有色或透明，厚度薄，以止瓦體與自然環境中的物質發生化學反應。在瓦的質量達不到要求、瓦片破損時，瓦防水功效會降低，導致雨水滲入瓦底。

5）砂漿配比不對。屋面瓦鋪瓦砂漿砂顆粒級配不當，配合比不當，導致臥瓦砂漿孔隙率高，強度低，耐久性差，在自然環境影響下容易風化，發生開裂，為水分滲入提供通道。

6）瓦鋪裝不規范。 屋面瓦鋪裝質量不達標，如瓦與瓦搭接長度不足、面瓦不能壓住底瓦、瓦固定釘孔外露等鋪裝工藝不符合要求，容易導致瓦屋面對雨水隔離效果不佳，降低物理防水功能。

7）鋪瓦砂漿未滿鋪。現場工人為降低勞動強度或節約成本，屋面瓦鋪設時未滿鋪砂漿，容易在瓦底窩積大量水分，加劇泛堿發生。

8）檐口抹灰層開裂。檐口抹灰層主要用途是對臥瓦砂漿層及結構面外沿進行收面，混凝土基層處理不到位，抹灰層不同材料交界面未采取加強措施，檐口抹灰層容易開裂。現場發現波形瓦屋面檐口更容易發生開裂現象，主要是波形瓦屋面比平瓦屋面在檐口處坐瓦砂漿層更厚。檐口抹灰開裂會導致堿液直接析出，導致檐口泛白加劇。

9）檐口涂料層。未按工藝施工底漆及罩面漆，涂料層防護功能失效，容易導致檐口抹灰層二次泛堿。

3 減少屋面泛堿的措施

3.1 施工措施

3.1.1 合理選用水泥品種 減少可溶性鹽堿的含量

混凝土、砂漿內部可溶性鹽堿含量越高，在一定條件下析出的堿量越多，表面產生泛堿的可能性越大。屋面瓦施工前應該對前幾道工序采用的水泥進行成份分析檢測，控制可溶性物質 K+、Na+的含量。盡量不要選用硅酸鹽水泥，要選用含鈉、鉀低的水泥，如粉煤灰水泥、礦渣水泥、鋁酸鹽水泥或不同類型水泥摻配的膠凝材料體系。相關研究發現鋁酸鹽水泥與白色硅酸鹽水泥相比表現出優異的特性，如不含雜質和可溶性堿、水化時不產生 Ca（OH）2等，從而顯著降低泛堿產生的風險［4］，因此合理選用水泥品種對減少泛堿現象尤為重要。

3.1.2 在水泥砂漿及混凝土中摻入外加劑

通過摻入外加劑或活性材料，如泛堿抑制劑劑、防水劑、膨脹劑、硬脂酸鹽、丙烯酸鹽等外加劑以及自然界的硅藻土、粒化礦渣、超細粉煤灰、硅灰和具有吸附性的集料，可以使堿性氧化物與其它組合成穩定成份，或被集料吸附，使其不再遷移至混凝土外表面。

泛堿抑制劑是根據硅酸鹽水泥水化的特征及泛堿產生的條件等有針對性地開發的一張泛堿的外加劑，外加劑按其主要成分分為有機功能類、無機活性礦物類和復合外加劑等［5］。合理添加該類型外加劑能抑制堿類物質產生。研究發現合理添加外加劑，可以從物理及化學途徑上達到抑制泛堿的目的。

3.1.3 檐口處設置泄水管

水是泛堿產生的主要介質，起到傳遞堿類的作用。通過在檐口設置 D20 的 PVC 泄水管，將溶解了可溶性堿鹽的水進行有組織的排放，可降低水從毛細孔，裂隙及其他部位滲出的機率，達到控制泛堿程度的目的。

實際操作發現，檐口泄水管應采用預埋設置，設置于防水層上及檐口最低處，若后鉆孔埋設會容易管邊滲漏現象。泄水管與卷材接口周圍縫隙用密封膏封嚴，涂刷涂膜附加層，保證管周不滲漏。泄水管還應突出飾面層約 5 cm，避免流出堿液污染檐口。

3.1.4 對屋面瓦質量加以規定

瓦是屋面防水的第一道防線，瓦質量的好壞直接影響檐口泛堿發生的程度。

工程中采用的西式陶瓦根據形狀、表面狀態及吸水率不同有不同的分類。根據吸水率不同分為 I 類瓦（<6 %）、Ⅱ類瓦（6 %～10 %）、Ⅲ 類瓦（10 %～18 %）。施工中應確保瓦的質量等級符合設計及施工要求，施工前應嚴格檢驗吸水率，抗滲透性，裂縫長度，完整性等關鍵參數。

3.1.5 控制砂顆粒級配、砂漿配合比及稠度

砂子作為砂漿的細骨料，起到形成砂漿骨架的作用。合理的砂子顆粒級配形成相對致密而且穩定的骨架，而不合理的顆粒級配形成的砂漿的內部結構致密性差、空隙多，會導致砂漿內部的游離堿通過這些空隙遷移到砂漿表面，形成泛堿。所以選擇合理的砂子的顆粒級配會對砂漿的泛堿形成抑制的作用，實踐中，（40～70）∶（70～140）=1∶3 的顆粒級配對砂漿泛堿抑制效果較好［6］。

施工時要注意蓋瓦砂漿不同于砌筑砂漿，其主要作為結合層，因此砂漿強度達到要求標號要求即可，標號過高，意味水泥用量越大，水化時收縮率就越大，堿含量越高，對抑制泛堿不利。

同時蓋瓦砂漿配合比設計時應控制砂漿稠度、水分不宜過大。水分越多，干燥后留下的毛細孔越大。因此，在滿足施工前提下，盡量減少砂漿的用水量是預防泛堿的重要措施。

3.1.6 控制砂漿密實度 瓦側勾縫

脊瓦兩側砂漿及天溝兩側砂漿是瓦屋面直接接觸水的界面，施工時應對該部位砂漿進行擠壓及二次收面（見圖 1），減少砂漿內外孔隙和表面裂縫，切斷水的滲入通道。

圖1 瓦側勾縫

同時應對瓦側采用粘結力，抗滲性更好的聚合物防水砂漿進行勾縫，減少水分滲入。

3.1.7 確保屋面瓦搭接構造符合規范要求

由于塊瓦是不封閉連續鋪設的，依靠搭接構造和重力排水來滿足防水功能，凡是搭接縫都會產生雨水慢滲或虹吸現象。施工時，瓦塊鋪裝的有關尺寸，應符合規范規定。特別注意脊瓦在兩坡面瓦上的搭蓋寬度，每邊不應小于 40 mm，同時注意瓦上下搭接要有 60～70 mm。

3.1.8 薄弱部位增加防水附加層

天溝是水流匯集部位，也是應力集中部位，保溫層上部找平層表面應按要求設置防水附加層，杜絕滲水隱患。天溝防水附加層做法如圖 2 所示。

3.1.9 檐口側面（掛網）抹灰

對于基材來講，砂漿收縮率約 0.2 %，其收縮率往往和混凝土相差約 10 倍，收縮率及線膨脹系數的差異，導致砂漿與混凝土之間產生應力，增加砂漿開裂的風險。檐口掛鋼絲網抹灰能有效減少抹灰層開裂的現象，從而減少檐口堿液析出通道。檐口掛鋼絲網做法如圖 3 所示。

圖2 天溝防水附加層做法

圖3 檐口掛鋼絲網

3.1.10 檐口涂料按工藝要求施工

抗堿封閉底涂及罩面清漆，能有效的封堵砂漿面毛細孔，也可以在界面產生憎水薄膜，減少水分流出及滲入，同時減少抹灰層在環境影響下的二次泛堿。檐口涂料施工時應按工藝要求涂刷，確保質量達標。

3.2 設計措施

3.2.1 檐口泄水管數量及位置優化

檐口泄水管設計圖紙多引用圖集，泄水管中距@3 000 mm，向檐底設置。

針對多雨地區，及別墅檐口長度小的工程特點，泄水管應適當加密。同時泄水管可坡向設置排入檐口天溝，或在檐口兩側邊設置，減少管溝對外立面的影響及對下部構件的堿液污染。

3.2.2 采用鋼板引排

通過對泛堿部位的大量觀察，檐口泄水管雖然能有效的排出防水層面上（保溫層內）的積水，但屋面瓦坐漿層底仍然有堿液滲出，出現泛堿的現象依然存在。產生這一現象的主要原因是部分水未滲透保護層時，在重力的影響下已率先從坐瓦砂漿層的裂隙、毛細孔或坐漿不實的通道中滲出。為解決該部位的泛堿，應以“引排”為原則，可采用檐口設置不銹鋼板引排的做法（見圖 4、圖 5），讓保溫層內及坐漿砂漿層內的水沿鋼板面匯集于前端排出。

圖4 鋼板引排做法大樣

圖5 鋼板引排做法三維示意圖

該做法施工時要注意以下幾點：

1）屋面板檐口部位改成三角形翻邊；

2）“L”型不銹鋼板的彎折角度同屋面（瓦）坡度；

3）不用鋼釘固定 200 mm 寬不銹鋼板，鋼板宜采用射釘槍進行安裝固定；

4）不銹鋼板上接口做 200 mm 附加層一道，應蓋住鋼釘；

5）檐口兩側設置泄水管；

6）不銹鋼板挑出結構面不小于 35 mm 及檐口抹灰完成面不小于 20 mm；

7）不銹鋼板與屋面瓦間隙砂漿宜做薄，并抹平不銹鋼板。

3.3 管理措施

1）原材料驗收。加強對屋面瓦，水泥，外加劑、砂、砂漿等材料的質量驗收。

2）材料使用管理。屋面瓦按規格分類堆放，碼放整齊，搬運材料時，要輕拿輕放，防止磕角破損。

3）做好圖紙會審工作。對設計圖紙中不合理之處提出意見，針對施工中的改進措施，如圖審建議采用防水更好的連鎖瓦、釉面瓦、瓷質瓦。

4）做好技術交底工作。堅持樣板引路，做好施工前的技術交底。確保砂級配、砂漿配合比、砂漿稠度、瓦搭接構造、附加層等質量控制點符合要求。

5）控制施工作業條件。瓦屋面施工應避開高溫、大風、雨季等不利環境條件。

4 結語

通過上述的研究與實踐可知，檐口泛堿是材料選擇、設計、施工方案考慮欠缺、環境氣候等因素復合造成的病害，因此需對檐口泛堿采取綜合治理方案。其中在粘結材料上采用低堿膠凝材料、優化配比、添加泛堿抑制劑等手段以降低堿類物質含量是降低泛堿的基礎。通過施工工藝的優化、施工質量嚴格把控是降低泛堿的過程保證。材料優選、防排結合的關鍵節點設計是降低泛堿的設計手段。本研究在工程實際中發現膠凝材料與外加劑的復合使用上需注意把控配比，部分材料存在相容性問題，對此類型材料的復合使用值得進一步研究。Q