刚性防水屋面渗漏原因及预防

程世纲

1 概述

屋盖对房屋起着覆盖和外围护作用，受自然侵害和外界影响较大。屋面防水按采用防水材料不同，分为柔性防水屋面和刚性防水屋面等。细石混凝土刚性屋面是密实混凝土浇筑而成的面层，是依靠细石混凝土面层本身的憎水性和密实性来达到防水目的，受气候影响较小。刚性屋面防水层具有构造简单，取材容易，维修较易，能够上人，经久耐用，造价较低等特点。细石混凝土刚性屋面主要用于平屋面，在使用中屋面渗漏是较为突出的质量问题。可导致建筑物内留下水渍、水印、粉刷层起皮、脱落等;长期渗漏会破坏主体结构，影响房屋使用功能和使用寿命。刚性屋面适用范围:对于屋面防水等级为Ⅰ级，Ⅱ级的重要建筑，只有在柔性防水复合使用条件下，刚性防水方可作为其中的一道防水层。对于受较大振动或冲击的建筑，因受到振动和冲击，易使防水层产生变形、开裂，而导致防水失败，此类建筑不允许采用刚性防水层。

2 渗漏原因分析

混凝土刚性屋面渗漏的根本原因是混凝土防水层出现裂缝，造成屋面裂缝的原因如下。

2.1 温度原因

混凝土的热膨胀是形成裂缝的原因。温度变化而引起的裂缝渗漏，通常分为三种情况:1)在上下表面等温的条件下，由于季节性的温差引起温度应力而产生裂缝。2)在骤冷骤热情况下，由上下表面温度差引起的温度应力产生的裂缝。3)在日照条件下，防水层高温区与低温区的温差引起温度应力产生的裂缝。在夏季高温条件下施工，石子表面温度升高，体积膨胀，拌制成混凝土后，石子受冷收缩，使混凝土表面出现收缩造成细微裂缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而在硬化过程中，现浇板受到支座的约束，产生温度应力而出现裂缝。

2.2 混凝土原材料质量原因

水泥凝结不正常，如水泥安定性差，水泥中含有游离氧化钙和氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，产生裂缝。如果骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。碱性骨料(玄武岩等)有可能与水泥起化学反应，生成有膨胀能力的碱—硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，产生裂缝。含泥量大的骨料配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。

2.3 施工原因

在施工中混凝土用水量若超过水泥水凝过程所需的用水量，水灰比、坍落度过大，多余的水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发形成许多空隙和互相连贯的毛细管网，而成为屋面的渗水通道。另外，过多的水分在砂石骨料表面，形成一层游离的水，相互之间也会形成毛细孔通道，并且在混凝土收水干缩时使表面开裂。混凝土施工中过分振捣，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水现象，待水分蒸发后，易形成收缩裂缝。由于模板、垫层过于干燥，造成模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝;屋面板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度时过早拆模或过早上荷载，造成屋面板的弹性变形，致使混凝土早期强度低;梁两侧的屋面板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。有些施工后浇带不完全按设计要求施工可能造成板面的裂缝。

2.4 设计原因

地基的不均匀沉降可造成屋面裂缝。设计现浇板的配筋计算过程中，由于忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算，由此而引起裂缝的产生，这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值。

2.5 其他原因

混凝土刚性防水层厚度不够，造成防水层拉裂，出现裂缝;嵌缝材料质量差，分格缝处防水薄弱;混凝土配合比不当，振捣不密实，压光时间控制不准，混凝土早期脱水，后期养护不及时，施工中随意加水收光及在表面撒干水泥面，造成混凝土防水层出现脱皮、起砂、干缩裂缝;防水层与女儿墙等凸出屋面部分的交接处，没有采取柔性处理，致使该部分防水层出现裂缝;防水层中没有按要求配置钢筋，或其位置不准，从而影响了防水层的永久性;节点及细部处理不符合规定，泛水施工工艺粗糙;基层清理不净，因其空裂造成渗漏。

3 防渗措施

3.1 材料要求

严格按规范做好刚性防水层的基层清理、细石混凝土配比、材料质量、摊铺、碾压、收光、分格和养护等各道工序的工作。刚性防水层和隔离层其平整度应符合施工规范要求，刚性防水层厚度一般不宜小于40 mm。防水屋面混凝土应采用普通硅酸盐水泥，不宜用干缩率大，易产生裂缝的矿渣水泥。其标号不低于32.5级，每立方米混凝土水泥用量应不小于330 kg，水灰比不应大于0.5，石子的最大粒径不大于13 mm，使用前应清洗干净细骨料，应用粗砂含泥量应小于2%，混凝土标号不宜低于C25。刚性防水屋面应采用结构找坡，坡度宜为2%～3%。刚性防水层内严禁埋设管线。

3.2 分格缝的做法

分格缝适应温度变形，防止开裂设置应设在以下部位。屋面板的支承端;屋面转折处;防水层与凸出屋面的交接处;现浇整体结构的支承处;现浇板与预制板交接处;防水层与山墙、女儿墙、水箱等易产生集中应力处。且分格缝纵横间距不宜大于6 m，一般分格面积小于36 m。分格缝的宽度不得大于油膏的最大延伸量，且不小于防水层混凝土的最大伸长量，分格缝处可用上宽30 mm，下宽15 mm，为了避免积水，分格缝要高出板面30 mm，做成圆弧形。混凝土初凝后取出，并整修其边缘疏松部分。刚性防水层与女儿墙、山墙、凸出屋面构筑物交接处都应断开，留出30 mm的间隙，并用密封材料嵌填密封。分格缝内一般由油膏嵌缝。嵌缝前应清除缝两侧表面浮杂物，随即满涂用同性材料稀释或冷底子油，待其干燥后，再进行嵌缝。分两次嵌填油膏，第一次可先将油膏拉搓成长条状，嵌入缝内，用小刮刀将油膏与板缝内两侧面和底部抹压粘牢，并应仔细检查缝壁。第二次用油膏嵌满板缝，高出缝口5 mm～10 mm，板缝两边20 mm左右，嵌完油膏后，再用油膏稀释成的涂料，涂刷油膏表面及缝旁板面20 mm～50 mm，将油膏保护、封闭。

3.3 增设隔离层

为了缓解基层变形对刚性防水层的影响，防水层与结构层之间须设隔离层。结构层必须具备足够的刚度，减小变形;隔离层与防水层的变形互不受约束，以防防水层混凝土产生拉应力而导致混凝土开裂、渗漏。施工后的隔离层表面应平整光洁，厚薄一致，并具有一定的强度。在浇筑混凝土前，应做好隔离层成品保护工作，不能踩踏破坏，待隔离层具有一定的强度后，方可进行下一道工序施工。做好隔离层继续施工时，绑扎钢筋不得扎破隔离层表面，细石混凝土运输不得直接在隔离层表面碾压，应采取垫板等措施，浇捣混凝土时不得振酥隔离层。

3.4 钢筋网片施工

钢筋网片可以采用绑扎或点焊方式。网片间距为100 mm～200 mm双向设置，应配置φ4～φ6(宜采用冷拔低碳钢丝)。钢筋网应放置在刚性防水层的中间偏上部位，在分格缝处应断开。如采用绑扎钢丝端头要有弯钩，绑扎钢丝收口应向下弯，不得露出防水层表面，搭接长度大于250 mm;钢筋保护层不小于10 mm。

3.5 混凝土浇筑

严格按照设计要求的施工配合比进行计量。混凝土浇捣按先远后近，先高后低的原则进行。分格缝内混凝土应采用小型平板振捣器振捣，一次浇捣完成，振捣要密实，直至混凝土表面压出拉毛状的水泥浆为止。混凝土收水后要进行二次压实抹光，以切断和封闭混凝土中的毛细管，提高抗渗性能。混凝土终凝后，立即进行养护，养护不少于14 d，必须保证防水层混凝土充分的湿润状态，养护初期禁止上人。

3.6 渗漏节点的细部处理

改进节点做法，加强成品养护。由于节点构造不合理或施工质量问题是导致节点渗漏的主要原因，因此在节点部分应采取“刚柔结合”的做法，各种节点均应采用密封材料嵌填密封。雨水口应比屋面低一些，屋面保温层在雨水口直径500 mm范围内减薄，形成漏斗形为防止渗漏，雨水口处须加铺一层附加防水层，并铺到漏斗口内，用油膏嵌缝。女儿墙与屋面板连接处用细石混凝土做成圆弧泛水，先将女儿墙浇水湿透，泛水部位混凝土拍打密实，将表面收光抹压密实。在女儿墙上设置一条不小于25 mm×25 mm嵌缝槽。将混凝土泛水上口做入槽内，在嵌缝槽上方抹灰时做好鹰嘴滴水线。不得在屋面凿孔打洞，尽量避免破坏防水层的整体性。

4 结语

目前，新型防水材料不胜枚举。不少新材料已能大大延缓老化过程，但造价较高。由于屋顶一直暴露在大自然之中，随时都受大自然的侵蚀，无机材料代替有机防水材料是发展的趋势。实践证明，在刚性防水层混凝土施工中，关键是要保持混凝土的强度及密实性，按规定设置分格。只要材料选用恰当，精心施工，可以有效地保证刚性防水屋面的质量及正常使用。刚性防水一定会在建筑行业中发挥更大的作用和良好的效益。

［1］ 卢 循.建筑施工技术［M］.北京:中国建筑工业出版社，1991.

［2］ 廖代广.土木工程施工技术［M］.武汉:武汉理工大学出版社，2002.

［3］ 朱国梁，潘金龙.简明防水工程施工手册［M］.北京:中国环境科学出版社，2003.

［4］ 刘宗仁.土木工程施工［M］.北京:高等教育出版社，2003.