对建筑外墙防渗水措施的探讨

摘要：本文就建筑外墙防渗水措施进行了探讨，详细分析了建筑外墙渗水的现象、外墙雨水渗透动力特性以及外墙抗渗性能试验，并在此基础上提出了外墙防渗漏基本原理，最后介绍了外墙防渗漏研究成果在工程中的应用，以期能为建筑外墙的防渗水问题提供一定的参考借鉴。

关键词：建筑外墙防渗水；分析；应用

如今建筑工程的质量不断提高，但建筑外墙渗漏依然是一种经常发生又难以彻底根治的工程质量通病。随着装修装饰趋向高档化，由外墙渗漏造成的损失及后果日趋严重，且外墙渗漏水会使建筑结构材料损坏、墙体开裂，给结构的稳定带来隐患。因此，做好建筑外墙防水十分重要。本文就建筑外墙防渗水措施进行了探讨，以期能为有关方面的措施应用提供参考。

1 外墙雨水渗漏现象分析

对应于不同的外墙材料、墙体构造和施工工艺，外墙渗漏具有不同的表现形式。雨水渗漏的墙面大多发生在该地区主导风向方位，具备一定的取向性，但也有非取向性渗漏情况存在。我们在对外墙疑难渗漏问题治理实践的基础上，结合墙体孔隙含水率检测技术分析，总结出了墙面渗漏表现形式的规律，为了解墙体渗漏产生原因，进一步确定有效防治措施提供了一定的依据。外墙渗漏表现形式与特征大致可归纳为以下几种：

1）取向性墙面显性渗漏

a.显性渗水现象，一般可分为两种。一种为收敛型渗水，雨后数小时外墙内侧墙面局部出现明显湿斑，湿斑在雨后24h内能够逐步自行消退；另一种为扩散型渗水，在雨后24h甚至更长时间湿斑不断扩大。收敛型渗漏往往是雨水通过外墙面细微缺陷，因毛细渗透而形成的局部渗水。这类渗漏在渗漏案例中比例很高，但当墙面采用透气性材料装潢时，一般危害较小。扩散型渗水一般都因墙内有较大缺陷而引起，如施工缝缺陷、内部孔洞、工艺孔、人孔填补不实等。雨水通过外墙面的这些缺陷渗入墙内，积聚后在重力作用下，通过毛细渗透不断向室内连续扩散。扩散时间越长、范围越大，说明墙体缺陷越严重。这类渗漏在渗漏案例中比例较高。

b.显性漏水现象，也分为两种。一种为贮蓄型漏水，往往在雨后发生连续性滴水，流量小，持续时间长，甚至超过24h。另一种为过水型漏水，几乎与下雨时间保持同步，大量连续淌水，一般持续时间较短。发生贮蓄型漏水，往往在墙体漏水部位周围有相当大的蓄水空间或较大面积的高吸水物质存在，如靠顶层住宅屋面保温层内部蓄水、多孔砌体空腔蓄水、雨阳篷和走道倒坡蓄水，甚至门窗框型材腹腔和节点空腔蓄水。该类型渗漏比例较低，在有人正常居住情况下容易被及时发现。过水型漏水多发生在实心砌体材料和混凝土墙面。墙面有贯穿收缩缝、施工缝、应力缝或出现不均匀沉降缝后，雨水在风压推动作用下，上述缺陷将导致局部墙体材料迅速达到水饱和并形成连续水流，水流在重力作用下甚至虹吸作用下形成连续过水，可在极短时间内造成严重后果，如导致室内地板破坏，层面之间漏水、漏电等。此类渗漏发生比例很低。

2）取向性墙面隐性渗漏

a.隐性渗水，一般在墙体表面无明显湿斑，只有通过孔隙含水率测定才能发现。在墙面采用非透气性壁纸、涂料涂层过厚或护墙板装潢封闭墙面的情况下，墙面局部出现起鼓、脱皮、霉变后此类渗漏才被用户发现。该渗漏类型出现比例较高，一般发生在高吸水率墙体材料外墙中，如粘土砖、粉煤灰加气砌块、灰砂砖构成的墙体中。

b.隐性漏水，与隐性渗水一样，在墙体表面无明显湿斑，只有通过孔隙含水率测定才能发现。发生此类渗漏，平时墙面干燥，在房屋装修前被发现的概率不大，在装修后一般短期内也不容易被发现。渗漏初期阶段，一般只发现局部地板拱起，并慢慢翘曲、变形，到了后期阶段直至有地板变色、变质时此类渗漏才被发现。这种情况大多发生在由多孔砌体材料构成的外墙中，雨水通过砌体孔洞积存在踢脚板或墙根部位，慢慢流向地坪。一般在墙根有实心砖导墙或混凝土导墙的情况下较少发生。该类型渗漏在地面防水不当的卫生间分室墙中也时有发生。

3）非取向性墙面渗水

a.墙面基础渗水。大多发生在基础防水较差的底层粘土砖墙面，雨季时能在墙面高度方向测出湿度变化；也发生在内外墙中，与主导风向方位无关。此类渗漏在地势较低、基础处理不当的底层建筑中经常发生，导致墙面装潢长期霉变受损和地板翘曲变质等后果，不及时处理将对居住环境卫生有严重影响。

b.墙面定向霉变。大多发生在多层或高层混凝土结构建筑中，各个方位外墙中均有可能发生，各层情况基本一致。一般墙面霉变在混凝土剪力墙、梁、柱结构部位较严重，甚至与填充墙之间形成明显的霉变界线。其发生原因主要有：外墙面采用装饰面砖或封闭性防水外墙涂料，使混凝土墙体透气性进一步降低；室内通风较差；房形设计中自然通风条件差；在外墙面局部缺陷存在的情况下，雨水渗入墙体后难以挥发。其根源在于，混凝土材料中的孔隙结构相对致密，在渗水量一定的条件下，容易形成较高的墙面含水率；在室内通风较差的部位，墙体热工性能进一步下降；受到冬季室内空调作用和梅雨季节湿度影响，墙面温差增加，容易产生冷凝现象，进一步加剧墙面湿度，严重时甚至发生内侧墙面结露和滴水现象。

2 外墙雨水渗透动力特性分析

外墙雨水渗透动力由风压形成的水头压力和毛细渗透动力两部分组成。

南方地区外墙渗漏具有明显的取向性，大多发生在主导风向方位的外墙面，风压成为雨水渗透的主要动力之一。由风压形成的外墙雨水渗透动力，可以根据该地区最大风压计算得到。南方地区建筑结构设计规范中，按最大风速折算的风压参数在500～700之间，可折合为50～70mm水头压力。

我们曾对某教学楼的过道内墙粘土砖墙面的渗漏情况进行过实地考察。该大楼基础防水失效，一、二层因地下水毛细渗透使墙面粉刷反复脱落，最后采用聚合物水泥封闭后表面用油漆装饰，结果使三层楼墙面湿度上升，导致一、二层连带三层的墙面装潢发生不同程度的起皮和脱落。从此案例中可以看出，粘土砖墙在一定条件下，毛细渗透作用可高达1个层面，在7～9m范围内，折合水头为7000～90000mm。这与水的毛细渗透理论相吻合。因为根据液体的毛细渗透动力公式计算，水的毛细渗透动力可相当于14m的水头压力。

通过比较可见，外墙雨水风压动力和毛细渗透动力相差悬殊。对照墙面各种渗漏状态发生比例也可以断定，毛细渗透是墙面雨水渗透最主要的动力。

分析外墙雨水渗透的过程可知，风压是外墙雨水渗透的初始动力，在风载作用下，雨水被推向墙面，形成连续的雨水幕帘。建筑高度越高，墙面形成雨水幕帘的连续程度越高，对墙面的连续毛细渗透时间也越长。当墙面存在结构性裂缝、孔洞时，在风压形成空气流动的条件下，才有可能发生在风压力推动下的雨水连续渗漏，而这种情况极为少见。下雨时在风向不定的情况下，各方位的外墙受到雨水渗透的作用几乎相同。

3 外墙抗渗性能试验分析

3.1 模拟外墙抗渗性能对比试验

3.1.1 基准抗渗试验

在1500mm×3000mm的模拟外墙雨水渗透平台（立面）上，分别对粘土砖、混凝土小型空心

砌块、砂加气砌块1种材料进行模拟外墙雨水渗透试验。试验基准材料厚度相同，迎水面采用1：3基准砂浆刮糙打底，平均厚度15mm；然后用114混合砂浆粉刷，平均厚度10mm；背水面采用116混合砂浆粉刷，平均厚度15mm。连续长时间喷淋，控制流量，在试件表面形成连续均匀流动水幕。采用TJ200墙体孔隙含水率测定仪进行墙面（背水面）湿度变化观察。通过上述基准抗渗试验测得的背水墙面孔隙含水率结果见图1。

3.1.2 外墙粉刷材料改性后抗渗试验

试验一：在以上基准试验条件下，在迎水面粉刷砂浆中按水泥质量的1%掺入广州某防水材料有限公司生产的用于地下建筑防水的D1抗渗剂后（抗渗压力比大于200%，分别对粘土砖、混凝土小型空心砌块、砂加气砌块1种材料进行模拟外墙雨水渗透试验，结果见图2。

试验二：在以上基准试验条件下，在迎水面粉刷砂浆中按水泥质量的2%掺入广州某防水材料有限公司生产生产的Q1墙面抗渗剂后（毛细渗透高度比小于10%，分别对粘土砖、混凝土小型空心砌块、砂加气砌块3种材料进行模拟外墙雨水渗透试验，结果见图3。

试验表明，在未进行任何抗渗处理情况下（图1），在24h内，3种不同材料砌筑的外墙背水面孔隙含水率均不同程度超标（正常情况下含水率不超过15%），尤其是混凝土小型空心砌块外墙接近饱和。砂加气砌块最低，这与该材料的孔隙特征有关。采取封闭毛细孔措施（图2）后，雨水毛细渗透速度大大减缓，但经过连续毛细渗透作用3d后，3种材料砌筑的外墙背水面孔隙含水率均不同程度出现超标。采取控制毛细渗透动力措施（图3）后，经过长达12d的连续毛细渗透作用，3种不同材料砌筑的外墙背水面也几乎未发生任何变化。实验结果证实了毛细渗透动力是外墙雨水渗透最主要的动力的观点，同时也说明，对粉刷砂浆作合理改性能够有效提高外墙的抗渗性能。

3.2 外墙抗渗基本原理

地面建筑外墙与地下建筑护的水渗透特征不同，前者属于非饱和水渗透状态，渗透动力类型和大小与后者完全不同。地下建筑防水是以堵塞毛细孔、抵抗水头压力为目的的防水，根据达西流量模式，在压力一定的条件下，毛细孔越小，水渗透量越少。但在非饱和水渗透条件下，毛细孔径越小，毛细渗透力则越大，因此在外墙建筑中水渗透特征不能简单以Darcy流量模式进行解释，当毛细孔处于完全饱和状态条件下，毛细渗透力等于零。要削弱或消除外墙雨水渗透动力，可采取两方面措施，一是扩大材料的毛细孔半径（如在上述试验中，砂加气砌块外墙具有较小的毛细渗透动力）；二是改变材料的毛细接触角。前者在施工中难以实现，而后者可通过对墙体粉刷材料的改性来实现，比较经济和容易。

4 结语

综上所述，建筑外墙的渗漏原因是多方面的，只要其中一个环节出现问题就可能产生渗漏。所以我们要严格把好设计、原材料和施工质量大关，通过科学、合理的施工工艺和有效的施工技术措施解决渗漏的问题，从而保障建筑的结构质量。

参考文献：

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