建筑外墙防水\粘结选材及工程应用
时间：2022-10-12 07:59:12
摘要：建筑外墙渗漏目前已发展为建筑通病，由渗漏引发的饰面涂料起壳剥落；饰面砖返碱吐白、空鼓脱落等现象严重破坏城市景观，干扰着人们的日常工作和生活。造成渗漏的原因很多，有设计方面的，有材料方面的，也有施工工艺方面的等等。该文从诸多因素对渗漏原因进行了剖析，并就新型材料在外墙面的应用作了有益的探讨。
前言
随着新型、轻型墙体材料的高速发展，随着高层、超高层建筑的不断增加，建筑外墙的渗漏问题和外墙涂料饰面破坏，外墙饰面砖、饰面石板材返碱吐白，空鼓、脱落的问题愈发严重，越来越引起广大消费者和业内人士的关注。建设部在1997年颁布的《建筑技术政策纲要》中明确指出“外墙与屋面应提高保温、隔热、防水等性能和装饰效果，内隔墙应满足隔声要求，厨房卫生间应解决隔墙防潮地面防水问题。”并强调“发展防水性能良好，且易于施工的聚合物改性沥青与高分子防水材料。”
外墙渗漏虽说不至危及建筑结构安全，但因其引起外墙饰面涂料起壳、剥落以及饰面粘结材料耐水后强度降低，导致饰面砖脱落和返碱吐白现象时有发生破坏了建筑美感，破坏了城市景观，造成了安全隐患；渗漏严重影响着建筑物的使用功能，困扰着人们日常的工作和生活，。
1、外墙渗漏的主要原因：
1.1外墙面没有设置连续性的独立的完整的防水层屏障
纵观目前国内各建筑标办，在其编制、修订的建筑标准设计图集中很少提及外墙防水事宜，更无防水量化要求，如：外墙面应使用那些类型材料做防水较为适宜；防水层厚度、粘结强度、抗渗指标以及其它附属要求等等，这无疑给开发商、建造商造成一种认识――即外墙可以不用设置防水构造层，无疑也给建筑物留下了外墙渗漏的隐患。
1.2窗洞、门洞周边缝隙处理不当
窗洞和门洞是在营造建筑结构时预留下的，为便于安装其规格尺寸常规都大于窗框、门框30-50mm，甚至于有大于80-100mm者。该缝隙目前各地在施工时大都是以普通水泥砂浆填充，由于砂浆与窗框、门框材料的收缩率差异较大，以及和框之间的粘结力较低，因而在安装门、窗过程中由于敲打震动等原因造成脱离、开裂；或由于使用过程中因为冷、热、干、湿的收缩变化造成脱离、开裂，引起渗漏。
1.3填缝材料防水功能缺乏、减弱
根据相关规定：“……勾缝应采用具有抗渗性的粘结材料……”。《外墙饰面砖工程施工验收规程》（JGJ126-2000）。
目前国内大部地区都是按照传统的作法采用水泥净浆作为填缝剂来勾缝，而且是不论砖缝有多深一次填平。由于收缩率问题和粘结力低原因，大量裂缝随之产生，进而形成渗水通道。
1.4墙体找平层开裂
根据《外墙饰面砖工程施工及验收规程》规定：“……应采用具有抗渗性的找平材料……”，“……找平层材料的抗拉强度不应低于外墙饰面砖粘贴的粘结强度……”见（JGJ126-2000）。
据了解目前国内大部地区都是采用传统的抹灰砂浆来找平的，其抗拉强度约在0.2MPa，远远低于外墙饰面砖粘贴的粘结强度0.40MPa，见《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》（JGJ110），从这一点上来看传统的水泥砂浆无法满足现行国家规范的技术要求，只有通过改性（大多为高分子聚合物改性类材料）才能达到上述技术要求。
1.5材料标准和技术规程之间的差异
就水泥基砂浆来说现有的材料制造标准如《预拌砂浆》（JG/T230-2007）中对湿拌抹灰砂浆和干混抹灰砂浆只有强度等级要求，而无抗拉和抗渗要求，而在《预拌砂浆应用技术规程》（JGJ/T223-2010）中则对抹灰砂浆的拉伸粘结强度规定为平均值>0.25MPa，在（JGJ126-2000）标准中则要求找平抹灰砂浆规定抗拉强度应≥0.40Mpa，可见在现有的材料制造标准和应用技术规程中对找平抹灰砂浆的材性要求上存在着一定的缺陷。
2、防水层、饰面层材料，工艺不配套
我国沿海地区这几年外墙渗漏问题尤为严重，逐步引起了业界人士和广大消费者的极大关注，不少房地产开发商也要求在建筑外墙设置防水层，于是乎各种防水材料都有了上墙的机会，柔性主要为各种涂料，而卷材则主要应用于各类地下工程和桥涵工程，刚性主要为各类改性砂浆。
2.1柔性防水涂料
柔性涂料涂刷于外墙立面施工简便，防水效果甚好，但存在几个问题：
2.1.1防水涂料上墙后憎水性强，外墙为饰面涂料特别为水性涂料时，不易着床，粘结力低易起壳、开裂，特别温差大时破坏更明显。
2.1.2由于防水涂料憎水性强，外墙面为饰面砖时，水泥基粘结剂中的无机胶凝材料很难浸入防水层和基层内，达到理论粘结强度要求，以至饰面砖空鼓、起壳、脱落；即便在防水涂料表面作了技术处理如抛砂等，使得无机胶凝材料与防水涂料表面界面处的粘结力增大，但由于防水涂料与基层界面处的粘结力低，还是易引起剥离、空鼓现象。因此说柔性有机涂料应用于外墙防水层还是应该慎重考虑的。
2.2刚性无机防水材料
刚性无机防水材料主要为各类改性砂浆，常规上分为厚涂层砂浆和薄涂层砂浆两种。
2.2.1普通外加剂掺合料防水砂浆
普通外加剂掺合料防水砂浆是一种多组分材料，通常各种组分在施工现场添加，以求达到改善砂浆性能的目的，属厚涂层砂浆，常规使用厚度＞18mm。
优点：对砂浆有一定的改性作用，但效果不是很明显。
缺点：现场配制，配合比和混拌均匀度很难得到控制，产品质量无法量化要求。微观空腔结构是毛细管状结构，管壁厚薄不一易形成应力集中现象和产生微裂纹，在外力作用下结构容易遭到破坏。（见图1）
2.2.2聚合物乳液砂浆 图1
是一种多组分材料，即将聚合物乳液、填充粉料及其它助剂在施工现场掺入现场搅拌的水泥砂浆中，构成聚合物改性砂浆，以求达到改善砂浆性能的目的。常规使用厚度＞6mm。
优点：对砂浆有一定的改性作用，抗渗性、粘结力有所提高。
缺点：现场配制，配合比和混拌均匀度很难得到控制，改性结果与理论要求差距较大，产品质量无法量化要求。
2.2.3聚合物改性砂浆
聚合物改性砂浆（PMM）是指在水泥砂浆中掺入一定量的聚合物来对砂浆进行改性，以期获得与普通水泥砂浆有一定品质差异，主要技术性能得到明显改善的新型砂浆，通常指的是聚合物改性干粉砂浆。
聚合物与水泥的相互作用大致表现为以下二点：
聚合物在水泥水化过程中聚合成膜。
改善了孔隙结构和界面间的结合，形成叠迭相交的双套互穿网络结构，提高了砂浆的抗渗性、韧性和粘结力。
3、华鸿高分子益胶泥
是华鸿（福建）建筑科技有限公司从国外引进的环保节能型新型建材，属水泥基聚合物改性复合材料（polymer-modified cementitious mixtures），是一种单组分材料，即将聚合物干粉、助剂、水泥、细骨料等原料在工厂严格配比后，以工厂化方式按特定工艺生产取得。其配比和改性制作过程都是严格受控的，产品按技术标准生产，能满足理论要求。
通过改性使水泥石微观空腔结构由毛细管状结构转变为球状或近似球状的闭合孔洞结构，砂浆硬化体抗拉强度、抗渗性、韧性和粘结力都得到较大提高，收缩率减少，通常约0.15%-0.2%。（见图2）图2
材性、工艺、技术要点和使用效果。
3.1材性
抗渗性强，防水效果好
粘结力大、饰面砖、饰面板粘牢度大
保水性好，不易造成早期失水现象
3.2技术特点
可薄涂层在干燥或潮湿的基面上施工
可干作业（饰面砖不用浸泡）粘贴饰面砖、饰面石板材
防水层、粘结层可以同时施工一道成活、施工简便、快捷
主要技术指标：
抗渗强度 ＞1.0MPa（3mm厚涂层）
粘结强度 ＞1.5MPa
常规使用厚度：2-3mm见《益胶泥》（DB35/516-2003）
华鸿益胶泥在工程应用中薄层涂履于外墙面时即有效履盖了抹灰层上的蜂窝、裂缝，形成屏幕状屏障与基面粘合在一起，阻止了水份向结构内渗透，防止了渗漏现象的发生；用其填充门、窗框边缝隙时同样取得了较好的效果。
4、工程案例：
华鸿高分子益胶泥自引进中国后曾在北京纪念堂、水立方、上海金茂大厦、深圳市少年宫、福建游泳跳水比赛馆等国家或省市重点工程项目中得到应用和推广，并取得很好的质量效果和经济效益。
4.1旭辉左海岸（案例一）
该工程地处闽江边，为7幢22-31层的建筑群，2007年建筑饰面动工，是采用外墙外保温体系的节能项目，该项目外墙面为饰面砖及天然石板材饰面，为了减轻恒载和保障外墙饰面的使用功能和安全性，为使饰面的粘结剂能与保温体系特性相容，并能使内应力安全分解过渡，使饰面防水性好，粘结牢固，采用了华鸿益胶泥PA-A型作为墙面防水层和饰面砖、饰面石板材的粘结层，采用双面涂层法施工；减少了抹面砂浆构造层次，益胶泥防水层直接刮涂在保温砂浆上，达到了防水、粘接一道成活的施工效果。（构造见图3）
具体作法如下：
工艺流程：清洁基面―修补蜂窝裂缝―刮涂防水层--粘接饰面砖、石板材；首先用清水将外墙面保温砂浆基面冲洗干净，然后用益胶泥稀浆（水、灰比=0.3：1）对基面上的蜂窝和裂缝进行修补，修补浆料硬化后在基面上刮涂益胶泥稠浆（水、灰比=0.25：1）防水层，刮涂防水层时即在饰面砖材背面稍用劲刮涂一道益胶泥稠浆作为粘结层，同时将面砖或石板材粘贴在基面上，并调整好横竖边缝，门、窗框边缝隙用PA-C型益胶泥填充;采用华鸿填缝剂勾缝。
注意事项：
基面上防水层初凝前，饰面砖或石板材即应粘贴上墙。
防水层应刮涂满铺、密实。
饰面石板材宜采用薄形材，常规使用厚度≤20mm。
石板材粘接面为光面时，应沿对角线方向拉毛、拉毛面积不少于板材面积60%。
4.2天津大港油田（案例二）
天津大港油田天然汽办公楼，楼高28米，外墙饰面全部为石板材，为保护建筑景观，防止返碱吐白、渗漏现象，以及空鼓、脱落现象的发生，选用PA-A型高分子益胶泥做为外墙防水和石板材粘接，采用双面涂层法施工（工艺流程见案例一），减少了抹面砂浆构造层次，益胶泥防水层直接刮涂在找平砂浆上，达到了防水、粘接一道成活的施工效果。构造见图4
5、结语
这一产品自进入中国建筑市场后引起了国家有关部门和业界人士的极大关注。建设部在《关于进一步做好建筑业10项新技术推广应用的通知》建质（2005）26号中明确指出：“刚性防水层的背水面防水抹面工程应作好基层处理，并应首选聚合物防水砂浆（高分子益胶泥、氯丁胶乳防水砂浆、丁苯胶乳防水砂浆、丙烯酸防水砂浆等）。”
并规定高分子益胶泥执行DB35/516-2003标准。
