倒置屋面防水质量问题探究

2011-08-15李开儒

山西建筑 2011年1期

李开儒

倒置屋面是将防水层置于绝热层之下兼做了隔气层，这样避免了传统屋面因绝热层存在水分，在夏天受热气化容易造成防水层起鼓、开裂，冬天防水层下面冷凝水积聚导致室内顶棚返潮、保温隔热效果降低等问题;倒置屋面由于绝热层的保护作用，使防水层避免了室外恶劣的自然环境(温度剧变、紫外线辐射、酸雨等)和人为因素的损害，大大延长了防水材料的使用年限，弥补了传统屋面的缺陷。近年来，倒置屋面做法被广泛采用;由于针对倒置屋面在现行国家标准、行业标准中尚无规定，设计施工管理经验不多，工程中容易存在一些质量问题。下面通过工程实例分析，探究容易发生质量问题的原因，为充分发挥倒置屋面防水优势，提出改进倒置屋面做法和措施，供同行参考。

1 工程概况

山西太原某板式高层住宅楼设计为倒置防水上人屋面，屋面面积约 1 900m2，Ⅱ级防水设防。自上而下为:150×150防滑地砖，15mm厚水泥砂浆铺贴;40mm厚C 20细石混凝土;35mm厚XPS挤塑聚苯乙烯保温隔热板;4mm厚聚酯胎SBS防水卷材两道;15mm厚 1∶3水泥砂浆找平层;1∶8水泥炉渣找坡，最薄处 30mm厚，横向坡度 2%，纵向坡度 1%;钢筋混凝土现浇屋面板 100厚。2005年 7月份竣工并交付使用，2009年 11月份，一场罕见的暴雪，屋面积雪厚度达 440 mm，约三个多月的时间被冰雪覆盖。2010年 5月份气温回升，顶层有 3处先后出现渗水点，下雨之后漏水，推断是防水层功能失效;历经 5年时间，导致防水层功能失效的根源是什么，与冬季暴雪等恶劣环境有什么联系，原因分析如下。

2 原因分析

2.1 屋面特点分析

本设计为倒置防水上人屋面，当下雨时，雨水沿着刚性层表面顺坡流到水落口排出，只有少量雨水被刚性层毛细孔吸收或通过表面裂纹、孔隙渗透到防水层。倒置屋面理论上允许雨水渗透绝热层，渗入的雨水在重力作用下沿着防水层坡向自然流淌到排水口排出。当防水层坡度不足、坡向不顺畅，尤其当绝热层上面刚性层全封闭的状态下，渗入的雨水难以排出和挥发掉时，倒置屋面就变成了一个类似“蓄水屋面”，虽然未立即出现渗漏，但给屋面防水层留下了隐患。

2.2 质量现状分析

先勘察了防水层收边部位情况，未发现明显的质量问题;观察屋内顶棚渗漏位置对应屋面上均靠近出水口约 5m范围之内;屋面排水口附近地砖灰缝潮湿，显示下层潜伏水分;屋脊和分水线附近有的地砖起鼓、松动，伸缩缝嵌缝油膏老化开裂起不到防水功能，雨水容易大量灌注进入防水层。当在屋面上对应屋内顶棚渗漏点分层打开、揭露，并扩大一定范围剖析屋面各构造层质量情况如下:揭露部位的防水卷材搭接处局部有积水痕迹，两层SBS卷材之间、卷材和找平层之间含水潮湿;找平层砂浆有不规则裂缝;找坡层水泥炉渣含水饱和;防水卷材在纵向搭接处，有的接缝迎向自然排水坡向;检测化验防水材料质量合格，SBS卷材历经5年表观质量完好如新，可见绝热层对防水层的保护效果明显。

2.3 原因归结

1)屋面防水层功能失效部位，均是排水出口附近汇水区域的防水卷材接缝处。2)防水层功能失效的根源在于卷材接缝处积水和积水处的接缝质量。3)排水口附近汇水区域积水的特点是:a.过水量大;b.在刚性层封闭、屋脊上面灌注、下游出口堵塞、汇水区域积存水较多时，因找坡高差成为有压水。这对防水层的质量要求更高一些。4)卷材接缝施工受露天自然环境、人工操作等不确定因素影响，搭接缝粘结，其隐蔽质量检测控制较为困难;当露天施工搭接缝稍不注意夹有砂尘、熨焊或粘结缝不严密、上下层搭压顺序不当时，在接缝处积水很容易顺缝隙窜水渗透到下层，导致防水层功能失效。5)水泥砂浆找平层不规则地开裂，使粘结在找平层上面的防水层受力变形，容易在接缝处形成渗漏点。6)积水的影响因素有:搭接缝凸棱，坡度不足，排水坡向不顺畅，刚性层封闭、绝热层下面排水出口堵塞，绝热板材的吸水性等等。7)水分点点滴滴渗入下层被找坡层松散的水泥炉渣吸收，当水泥炉渣吸水饱和时就向下层形成渗漏。屋面长达三个多月的冰雪覆盖，融化的雪水长时间积存在防水层接缝处不断地向下渗透，就是加速了炉渣的吸水饱和过程。由于绝热层的保护作用，暴雪、冻融不能对防水层直接造成损害。8)相对传统屋面而言，倒置屋面防水层上的积水问题更突出;解决积水问题，成为发挥其构造优势的重点。

3 防治措施

3.1 找坡层

1)坡度:屋面防水应“以防为主，以排为辅”。在完善设防的基础上，应将水迅速排走，以减少渗水的机会，所以正确的坡度很重要。材料找坡时，为减轻荷载，通常坡度规定为 2%;笔者认为，在倒置屋面上，由于绝热层对排水的阻碍，为利于排水，坡度宜适当加大，至少为 3%。2)材料:为减轻屋面荷载应选择轻质材料，如选用价格低廉的炉渣或矿渣加适量石灰、水泥拌合找坡。3)屋面排水坡度无论是横向纵向坡度、女儿墙根部反坡还是出水口归集水坡度，在找坡层一次性放样控制做好，坡面平整，坡向顺畅。4)雨水口应在找坡施工之前埋设完成，找坡顺序由低处向高处施工。

3.2 找平层

1)在找坡层上坐水泥砂浆或细石混凝土找平层应预留分隔缝，使裂缝集中于分隔缝中，以减少找平层收缩和温差的影响造成大面积开裂的可能;同时为了变形集中，分隔缝应留在结构变形最易发生负弯矩的板端处。其纵横缝最大间距不宜大于 6m，位置间距应符合设计要求。2)由于目前一些施工单位忽视找平层的质量，致使其表面有酥松、起砂、起皮和裂缝现象，直接影响防水层的粘结和基层的粘结质量或导致防水层开裂。要求水泥砂浆采用 1∶2.5(混凝土 C 20)，收水后二次压光，使表面坚固、平整;终凝后注意养护，以确保工程质量。

3.3 防水层

倒置屋面防水层上面要铺设绝热板，材料选用时要考虑防水材料和绝热板的相容性;材料不相容时要设置隔离层。为使防水层与基层粘结良好，避免发生防水层鼓泡现象，基层必须干净、干燥(含水率 8%～15%)。为使防水层表面坡度、坡向顺畅，应优先选用涂膜防水，采用三布四涂加强作法，涂层厚度大于 3mm。

如果选用防水卷材，在施工中要注意以下几个方面:1)注意卷材纵横搭接方式。避免形成卷材搭接接缝迎向自然排水坡向。2)要尽量减少搭接缝。施工准备铺设时要先根据卷材幅宽、分水线坡面尺寸放样，在保证搭接宽度不小于 10 cm时尽量用整幅卷材;铺贴方向一般坡度在大于 3%时，卷材可垂直于屋脊方向铺贴;每幅卷材都应铺过屋脊不小于 200mm，屋脊上不得留短边搭缝，一幅卷材也不得从檐口的一边一直铺到檐口的另一边(否则在屋脊处容易被拉断)。3)避免或减小搭接凸台。事实上采用卷材防水因材料搭接缝总会有一层材料厚度的凸台线在屋面的接缝部位存在，要避免上下层卷材接缝重叠。4)注意接缝的粘结质量。接缝口用宽 10mm的密封材料封严，以提高防水材料的密封抗渗性能。

3.4 绝热层

选用挤塑式聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS)，采用干铺法;XPS板材具有导热系数、水汽渗透系数很小，抗压强度高、吸水率低等特性，是倒置屋面系统目前最佳的绝热材料。99J201-1要求挤塑板周边做不小于 12×5(h)的缺口，这缺口是用于排除少量渗透水的导水槽。各块板之间不宜挤紧，宜留宽 3mm～5mm的缝隙。在缝隙上贴胶带纸，以防保护层砂浆灌入缝内。

3.5 屋面刚性保护层(上人屋面面层)

屋面刚性保护层本身应起到防水和保护双重作用。可防止人员踩踏破坏保温层、防止保温层被风吹起和减少紫外线对塑料板的损害。作为屋面的第一道防线，它除了应对下层起到保护的作用外，还应具有一定的防水效果。为此选用微膨胀混凝土作为刚性层材料;混凝土厚 40mm，内配 φ6@200双向钢筋网片;注意混凝土收水后赶实压光，做好淋水养护。坡度和底层防水的坡度和走向完全一致。伸缩缝设置上宽 20mm下宽 10mm，用木条分隔待混凝土终凝前起出来，待面层做完干燥后，用聚氨酯胶泥嵌缝，沿着缝表面贴 200mm宽的纤维布两道，伸缩缝间距 6m一道。

3.6 细部构造与施工

1)水落口:99J201-1平屋面建筑构造(一)上的倒置式屋面水落口构造复杂、施工麻烦，砖砌体堵头减少了排水口的过水面积。施工时可在水落口篦子下预埋筒瓦(弧形拱背朝上，扣在防水层上，宽端紧靠绝热层)，安放好落水口篦子，上面再做现浇混凝土刚性层，找出斜坡，切忌不要将筒瓦进出水端堵塞。这样使渗进绝热层的水能沿着防水层表面通过筒瓦进入落水口流走。2)屋脊设通气槽与通气孔，所有通气孔、槽，均与大气连通，使水汽有排走的出路，通气口力求简单合理，便于施工并保证不进水漏水。具体做法:从屋脊线防水层上开始将绝热板空开宽 50mm立缝，盖 200mm宽SBS条固定，安放好通气帽(直径 80mm管材露出口加伞状帽，间距 6m一个)后，浇筑 40mm厚刚性防水层。刚性层在屋脊处留伸缩缝，推荐采用贴缝式做法。3)穿出屋面的管道:用混凝土作出四棱台(不是圆台体)防水包，便于卷材施工，其上部与管道相接处和楼面板与管道相接处用密封膏封严。