防水治理工程实例分析

摘要：通过对漏水原因的分折，采取迎水面设防，刚、柔相济的防水方案，能解决比较大的钢结构空隙漏水问题。

关键词：裂缝；较大孔洞空隙；刚、柔相济。

工程概况

某私家三层旧别墅建座落于半山腰面临大海。建筑面积约为300m2，砖混结构意大利式的建筑，漏水比较严重的部位有二层阳台和扩建楼板。

二层阳台是在原钢筋混凝土结构短飘板上加装钢架扩宽为外阳台，铁板封边。

二层扩建楼板是在钢架铁板上捣制钢筋混凝土板，铁板封边。扩建楼板曾经多次防水修补，防水效果只维持1~2年。

二层扩建楼板与原建筑接缝处室内漏水情况见照片1．。

上述两部位漏水孔洞、空隙、裂缝宽度约在0.2~3mm范围，在这种情况下，一般对孔洞比较大漏水点是采用防水砂浆先行修补，然后才涂防水材料。本例则使用聚合物水泥防水涂料系列的刚性防水灰浆对基面裂缝或孔洞进行两次灌浆封闭处理，然后与柔性防水材料相结合，使防水治理取得良好的效果。

二．漏水原因分析

1.二层阳台漏水原因

二层阳台平面详见图2．

经现场观察在二层阳台飘板支点处无明显裂缝，经使用二层阳台的刚度能满足要求，可以断定在原飘板上扩建钢结构二层阳台对于原飘板设计荷载是有储备的，并能满足阳台使用要求。因此，可以排除因超载引起的结构裂缝造成的漏水。

图3．中“a”点漏水沿二层阳台长方向分布，孔洞、空隙约有1~3mm。是由于水泥凝结硬化过程中存在着毛细孔和胶孔，一般砂浆和混凝土都是一种多孔物质，毛细孔和微裂纹是引起砂浆或混凝土渗漏的根本原因，因此，原面层水泥砂浆座砌地砖不能起防水作用。原防水层年久失效，钢结构面板接缝时又留下的孔洞、空隙比较大，因此，造成漏水比较严重。

图3．中“b”点漏水沿二层阳台长方向分布在钢筋混凝土与钢架之间，除了“a”漏水原因外，它还有由于不同材料线膨胀系数的差别产生的裂缝导致漏水，混凝土线膨胀系数为0.00001、钢线膨胀系数为0.0000118。

图2．中一棵柏树用钢丝索拉结在二层阳台钢架上，风吹树摆，拉动阳台钢架造成与钢筋混凝土飘板东边相接处开裂，这是外力引起裂缝导至漏水。

2. 二层扩建钢架平台钢筋混凝土搂板漏水原因

二层钢架平台钢筋混凝土搂板漏水详见图4．

图4．“d”点是隐若可见的微裂缝为不规则网状分布于整个板面，裂缝宽约0.2~0.3mm。微裂缝的产生会有如下几种原因：（1）混凝土拌制时水灰比过大；（2）混凝土浇灌后未及时养护或没养护好；（3）混凝土与钢结构刚度不一致；（4）混凝土未终凝时人为挠动或振动。还有①由于混凝土在硬化过程中由于干缩引起体积变形、受到约束时也会产生的裂缝，主要是龟裂；②混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱会从周围介质中吸水膨胀，从而使混凝土自身产生裂缝；③温度引起的裂缝，当有约束时混凝土热胀冷缩产生内部温度应力，由于混凝土抗拉强度低容易被温度引起的拉应力拉裂。这些是混凝土结构自身产生的裂缝。

图4．“e”点漏水分布于整个与墙体接缝处，漏水情况如照片1．，是由于节点处理不合理，原有的接缝材料已年久失效，再加上不同材料的线膨胀系数的差别，砖、石线膨胀系数为0.000008；混凝土线膨胀系数为0.00001。所以，产生裂缝。

图4．“c”点漏水分布于铁板与混凝土封口相接处。是由于大气腐蚀使金属体积增大膨胀，使与它相接的结构之间产生裂缝，雨水通过裂缝进入室内。

金属材料在大气中的腐蚀机制主要是受大气中所含的水分、氧气和腐蚀性介质（包括雨水的杂质）、表面沉积物等的联合作用而引起的破坏。大部分情况下是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面电解液膜下的电化学腐蚀。

大气的相对湿度是影响大气腐蚀最主要的原因之一。空气中水分在金属表面凝聚生成的水膜和空气中氧气通过水膜进入金属表面是发生大气腐蚀的最基本条件。

大气中的污染物对腐蚀的影响也很大。如海洋大气中的海盐粒子、工业大气中的二氧化硫、尘埃等等，在空气中的这些杂质溶于金属表面液膜时，这层液膜就变成了腐蚀性电解质，加速成了金属的腐蚀。

由于本建筑地处南方临近海边常年相对湿度比较大，加上空气存在一定的污染物，因此，在封口铁板严重腐蚀后与混凝土之间产生较多的裂缝。

防水治理

由于密闭型防水材料（以有机高分子材料为主体，致密憎水性材料，水完全不能透过）迎水面抗渗强度比背水面高约3倍，所以，在阳台、楼板防水中我们采取迎水面防水，刚、柔相济多道设防的方案。对于外力作用产生的裂缝，采用剪除钢丝，改变柏树的支撑方式来消除外力。

迎水面防水，首先进行裂缝封闭，即从里向外多道设防，刚性防水材料用于裂缝封闭的第一道防水，柔性防水材料用于防止裂缝变化的第二道防水，最后是设置防水材料的保护层。

本防水治理选用刚性防水的材料是聚合物水泥防水涂料系列中的刚性防水灰浆，柔性防水材料是柔韧防水浆料（JS）内加玻纤布和单组份聚胺酯防水涂料。

聚合物水泥防水涂料是一种兼具挥发固化和反应固化双重特点的涂料。一方面是乳液中的一部分水分挥发，使高分子微粒脱水而粘连在一起，从而形成连续的弹性薄膜；另一方面是水泥吸收乳液中的其余水分，发生水化反应固化，并与有机高分子聚合物链共同组成互穿网络的防水涂膜结构。

聚合物与水泥的结合，主要是通过离子键而实现化学相互作用，生成的（P-COO）n Me聚合物水泥新体系，是一种高强度高弹性的的致密复合材料。

聚氨酯防水材料的优点是弹性好，伸长率和撕裂强度较大，能黏合牢实，耐磨、耐油、耐天候老化，使用寿命长。

防水治理实施

二层阳台防水施工过程

凿开原地面地砖至结构基面――基面清理――用清水湿润基面至无明水（此时因孔、缝较大能听到漏水撞击天花木板的滴水声音）――将刚性防水灰浆调成无沉淀的膏糊状，进行第一次铺底灌浆堵塞漏水缝、孔，铺到板边反起200mm（第一次灌浆的主要作用是缩小孔、缝尺寸）――经2h，浆液凝固后，进行第二次灌缝（直至孔、缝完全封闭，听不到滴水声）――然后用刚性防水灰浆调入砂（比例1：2）进行基面找平――干后接着做聚氨脂涂膜防水三遍2mm厚（伸缩率380%）――最后是普通水泥砂浆1：2干、湿铺砌地砖封面。另外：钢板处填砖用刚性防水灰浆调入砂浆砌筑。详见图5．。

二层扩建钢架混凝土楼板防水施工过程

在图7中“e”点板与墙接缝处凿开灰浆层至墙体根部（见砖）――用清水湿润基面――三遍刚性防水灰浆涂刷，宽度在直角边各边200mm（浆料中的活性成分可渗入基面中的毛细孔和微裂缝中并产生化学反应，与底层融为一体，形成一层结晶致密的防水层）――用刚性防水灰浆调入砂（比例1：2），抹成半园弧形。

在图7中“d”点混凝土板面基面清理――用清水湿润基面――二遍薄层刚性防水灰浆――柔韧防水浆料三遍，内铺设玻璃纤维布一层（伸缩率360%）――普通水泥砂浆（比例1：2）保护层20mm厚。详见图7.。

五．结论

聚合物水泥防水涂料的刚性防水灰浆一般用作外层涂膜防水，以解决砼结构中或与其它结构接缝的微裂缝防水问题，而本案例采用两次灌浆，使原本固含量不足的变成能够积聚固含量足以填塞较大的孔洞、空隙。这样形成的防水层数倍厚实于防水涂膜。在施工上它与防水砂浆相比，它具有很好的流动性，有利于填塞施工水平面以下的孔、缝；与防水涂膜相比，它能填塞较大的孔洞、空隙；再结合使用柔性防水材（JS）或聚胺酯防水涂料作第二道防水，刚、柔相济，使防水治理达到良好的效果。

参考文献

1、沈春林聚合物水泥防水涂料 化学工业出版社 2003.4ISBN 7-5025-4300-7

2、庞启财防腐蚀涂料涂装和质量控制 化学工业出版社 ISBN7-5025-3126-2

3、《建筑防水工程技术规程》DBJ15-19-97

4、李淑进，赵铁军，吴科如。混凝土的渗透性和微观结构关系的研究「J.混凝土与水泥制品，中国建筑防水2004（12）：6-8

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。