一、卷材防水屋面
卷材防水屋面是目前屋面防水的一种主要方法,尤其是在重要的工业与民用建筑工程中,应用十分广泛。卷材防水屋面通常是采用胶结材料将沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等柔性防水材料粘成一整片能防水的屋面覆盖层。胶结材料取决于卷材的种类,若采用沥青卷材,则以沥青胶结材料做粘贴层,一般为热铺;若采用高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材,则以特制的胶粘剂做粘贴层,一般为冷铺。
卷材防水屋面属柔性防水屋面,其优点是:重量轻,防水性能较好,尤其是防水层具有良好的柔韧性,能适应一定程度的结构振动和胀缩变形。缺点是:造价高,特别是沥青卷材易老化、起鼓、耐久性差,施工工序多,工效低,维修工作量大,产生渗漏时修补找漏困难等。
1、卷材防水屋面的构造(动画造7-1)
动画7-1
卷材防水屋面一般由结构层、隔气层、保温层、找平层、防水层和保护层组成(见图7-1)。其中隔气层和保温层在一定的气温条件和使用条件下可不设。
2、卷材防水屋面的材料
(1)基层处理剂
为了增强防水材料与基层(如水泥砂浆找平层)之间的粘结力,在防水层施工前,预先涂刷在基层上的涂料,如冷底子油、底胶等。
冷底子油冷底子油是用10号或30号石油沥青加入挥发性溶剂配制而成的溶液。石油沥青与轻柴油或煤油以4:6的配合比调制而成的冷底子油为慢挥发性冷底子油,涂喷后12~48h干燥;石油沥青与汽油或苯以3:7的配合比调制而成的冷底子油为快挥发性冷底子油,涂喷后5~10h干燥。调制时先将熬好的沥青倒入料桶中,再加入溶剂,并不停地搅拌至沥青全部溶化为止。
冷底子油具有较差强的渗透性和憎水性,并使沥青胶结材料与找平层之间的粘结力增底胶主要与高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材配套使用。
(2)胶结材料
沥青胶结材料:一般采用两种或三种牌号的沥青按一定的配合比熔合,经熬制脱水后,掺入适当品种和数量的填充料配制而成。
合成高分子卷材胶结剂:分为卷材与基层粘结、卷材与卷材搭接的胶结剂,多由卷材生产厂家配套供应。
(3)卷材
★沥青卷材(油毡)
用原纸、纤维织物等胎体材料浸涂沥青胶、表面撒布粉状、粒状或片状材料制成的可卷曲的片状防水材料。
焦油沥青卷材的物理力学性能差、环境污染大,已强制淘汰。目前的沥青防水卷材均采用石油沥青制造,但其高低温性能差、尤其是低温性能差,强度低,延伸率小,使用量在逐年减少,部分地区已列为淘汰产品。其规格为:宽或mm、每卷20±0.3mm2。
★高聚物改性沥青卷材
以合成高分子聚合物(如SBS、APP、APAO、再生胶等)改性沥青为涂盖层,纤维织物等胎体,粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲的片状防水材料;
高聚物改性沥青卷材高温不流淌、低温不脆裂、抗拉强度高、延伸率大、施工方便。但由于其主要材料为沥青,温度敏感性仍较大,在要求强度更高、延性更大或坡度较大的屋面使用时,应采取一定的技术措施,否则不宜使用。
根据改性材料的不同,国内目前使用的高聚物改性沥青卷材主要品种有:SBS改性沥青热熔卷材、APP改性沥青热熔卷材、APAO改性沥青热熔卷材、再生胶改性沥青热熔卷材等。
★合成高分子卷材
以合成橡胶、合成树脂或二者的共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料,经不同工序加工而成的卷曲片状防水材料;或将上述材料与合成纤维等复合形成两层或两层以上的可卷曲的片状防水材料。
合成高分子卷材抗拉强度高、延伸率大、耐热性能好、低温柔性好、耐老化、可以冷施工。
目前使用的合成高分子卷材主要有三元乙丙、氯化聚乙烯、聚氯乙烯等。
★金属卷材
以铅、锡、锑等金属材料经熔化、浇注、辊压而成的可卷曲的防水材料。
金属卷材耐腐蚀、不生锈、不燃、不老化、耐久性极好、强度高、延伸率大、耐高低温性能好、防水性能可靠、对基层要求低、可在潮湿基层上使用,施工方便、使用寿命长、维修费用低,综合性能优越。
适用于屋面防水,尤其适用于蓄水屋面、种植屋面、地下室防水和水池防水。
3、屋面卷材防水施工
(1)沥青卷材防水屋面的施工
★基层的处理
基层处理的好坏,直接影响到屋面的施工质量。要求基层要有足够的强度和刚度,承受荷载时不产生显著变形。一般采用水泥砂浆、沥青砂浆和细石混凝土找平层作基层。为防止由于温差及混凝土构件受缩而使卷材防水层开裂,找平层应留分格缝。
★卷材铺贴
卷材的铺贴方向应根据屋面坡度或是否受震动荷载而确定。当屋面坡度小于3%时,宜平行于屋脊铺贴;屋面坡度大于15%或屋面受震动时,应垂直于屋脊铺贴;屋面坡度在3%~15%之间时,可平行或垂直于屋脊铺贴。卷材防水屋面的坡度不宜超过25%,否则应在短边搭接处将卷材用钉子钉入找平层内固定,以防卷材下滑。
平行于屋脊铺贴时,由檐口开始,各层卷材的排列如图7-2所示。两幅卷材的长边搭接(又称压边),应顺水流方向;短边搭接(又称接头),应顺主导风向。平行于屋脊铺贴效率高,材料损耗少。此外,由于卷材的横向抗拉强度远比纵向抗拉强度高,因此,此方法可以防止卷材因基层变形而产生裂缝。
卷材的铺贴方法有浇油法、刷油法、刮油法和撒油法等四种。浇油法是将沥青胶浇到基层上,然后推着卷材向前滚动使卷材与基层沾贴紧密;刷油法是用毛刷将沥青胶刷于基层,刷油长度以~mm为宜,出油边不应大于50mm,然后快速铺压卷材;刮油法是将沥青胶浇到基层上后,用5-10mm的胶皮刮板刮开沥青胶铺贴;撒油法是在铺第一层卷材时,先在卷材周边涂满沥青,中间用蛇形花撒的方法撒油铺帖,其余各层则仍按浇油、刷油、刮油方法进行铺贴,此法多用于基层不太干燥需做排气屋面的情况。待各层卷材铺贴完后,在其面层上浇一层2~4mm后的沥青胶,趁热撒上一层粒径为3~5mm的小豆石(绿豆砂),并加以压实,使豆石和沥青胶粘结牢固,未粘结的豆石随即清扫干净。
沥青卷材防水层最容易产生的质量问题是:防水层起鼓、开裂、沥青流淌、老化、屋面漏水等。
为防止起鼓,要求基层干燥,其含水率在6%以内,避免雨、雾、霜天气施工,隔气层良好;防止卷材受潮;保证基层平整,卷材铺贴涂油均匀、封闭严密,各层卷材粘贴密实,以免水分蒸发空气残留形成气囊而使防水层产生起鼓现象。在潮湿环境下解决防水层起鼓的有效方式是将屋面做成排气屋面,即在铺贴第一层卷材时,采用条铺、花铺等方法使卷材与基层间留有纵横相互贯通的排气道,并在屋面或屋脊上设置一定的排气孔与大气相通,使潮湿基层中的水分能及时排走,从而避免卷材起鼓。为防止沥青胶流淌,要求沥青胶有足够的耐热度,较高的软化点,涂刷均匀,其厚度不得超过2mm,且屋面坡度不宜过大。
防水层破裂的主要原因是:结构层变形、找平层开裂屋面;刚度不够,建筑物不均匀下沉;沥青胶流淌,卷材接头错动;防水层温度收缩,沥青胶变硬、变脆而拉裂;防水层起鼓后内部气体受热膨胀等。
(2)聚物改性沥青卷材防水屋面施工
★基层处理
高聚物改性沥青卷材防水屋面可用水泥砂浆、沥青砂浆和细石混凝土找平层作基层。要求找平层抹平压光,坡度符合设计要求,不允许有起砂、掉灰和凹凸不平等缺陷存在,其含水率一般不宜大于9%,找平层不应有局部积水现象。找平层与突起物(如女儿墙、烟囱、通气孔、变形缝等)相连接的阴角,应做成均匀光滑的小圆角;找平层与檐口、排水口、沟脊等相连接的转角,应抹成光滑一致的圆弧形。
★施工要点
高聚物改性沥青卷材施工方法有冷粘剂粘贴法和火焰热熔法两种。
冷粘法施工的卷材主要是指SBS改性沥青卷材、APP改性沥青卷材、铝箔面改性沥青卷材等。施工前应清除基层表面的突起物,并将尘土杂物等扫除干净,随后用基层处理剂进行基层处理,基层处理剂系由汽油等溶剂稀释胶粘剂制成,涂刷时要均匀一致。待基层处理剂干燥后,可先对排水口、管根等容易发生渗漏的薄弱部位,在其中心mm范围内,均匀涂刷一层胶粘剂,涂刷厚度以1mm左右为宜。干燥后即可形成一层无接缝和弹塑性的整体增强层。铺贴卷材时,应根据卷材的配置方案(一般坡度小于3%时,卷材应平行于屋脊配置;坡度大于15%时,卷材应垂直于屋脊配置;坡度在3%~15%之间时,可据现场条件自由选定),在流水坡度的下坡开始弹出基准线,边涂刷胶粘剂边向前滚铺卷材,并及时辊压压实。用毛刷涂刷时,蘸胶液应饱满,涂刷要均匀。滚铺卷材不要卷入空气和异物。平面与立面相连接处的卷材,应由下向上压缝铺贴,并使卷材紧贴阴角,不允许有明显的空鼓现象存在。当立面卷材超过mm时,应用氯丁系胶粘剂(胶)进行粘贴或用木砖钉木压条与粘贴并用的方法处理,以达到粘贴牢固和封闭严密的目的。卷材纵横搭接宽度为mm,一般接缝用胶粘剂粘合,也可采用汽油喷灯进行加热熔接,其中,以后者效果更为理想。对卷材搭接缝的边缘以及末端收头部位,应刮抹膏状胶粘剂进行粘合封闭处理,其宽度不应小于10mm。必要时,也可在经过密封处理的末端收头处,再用掺入水泥重量20%的胶水泥砂浆进行压缝处理。
热熔法施工的卷材主要以便APP改性沥青卷材较为适宜。采用热熔法施工可节省冷粘剂,降低防水工程造价,特别是当气温较低时或屋面基层略有湿气时尤其适合。基层处理时,必须待涂刷基层处理剂8h以上方能进行施工作业。火焰加热器的喷嘴距卷材面的距离应适中,一般为0.5m左右,幅宽内加热应均匀。以卷材表面熔融至光亮黑色为度,不得过分加热或烧穿卷材。卷材表面热熔后应立即铺贴,滚铺时应排除卷材下面的空气,使之平展不得有折皱,并辊压粘贴牢固。搭接部位经热风焊枪加热后粘贴牢固,溢出的自粘胶刮平封口。
为屏蔽或反射阳光的辐射和延长卷材的使用寿命,在防水层铺设工作完成后,可在防水的表面上采用边涂刷冷粘剂边铺撒蛭石粉保护层或均匀涂刷银色或绿色涂料作保护层。
高聚物改性沥青卷材严禁在雨天雪天施工,五级风及其以上时不得施工,气温低于0℃时不宜施工。
(3)合成高分子卷材防水屋面施工
合成高分子卷材防水屋面应以水泥砂浆找平层作为基层,待基层表面清理干净后,即可涂布基层处理剂,然后将卷材展开摊铺在平整干净的基层上,用滚刷蘸满氯丁系胶粘剂(胶等),均匀涂布在卷材上,静置10-20min,待胶粘剂结膜干燥到不粘手指时,将卷材用纸筒芯卷好,然后再将胶粘剂均匀涂布在基层处理剂已基本干燥的的洁净基层上,经过10-20min干燥,接触时不粘手指,即可铺贴卷材。卷材铺贴的一般原则是铺设多跨或高低跨屋面时,应先高跨后低跨,先远后近的顺序进行。
二、涂膜防水屋面
涂膜防水是指以高分子合成材料为主体的防水涂料,涂布在结构物表面结成坚韧防水膜。它适用于各种混凝土屋面的防水,其中以装配式钢筋混凝土施工中应用较为普遍(见图7-3)。
三、刚性防水屋面
根据防水层所用材料的不同,刚性防水屋面可分为普通细石混凝土防水屋面、补偿收缩混凝土防水屋面及块体刚性防水屋面。刚性防水屋面的结构层宜为整体现浇的钢筋混凝土或装配式钢筋混凝土板。(见图7-4)
细石混凝土刚性防水屋面,一般是在屋面板上浇筑一层厚度不小于40mm的细石混凝土,作为屋面防水层。刚性防水屋面的坡度宜为2%~3%,并应采用结构找坡,其混凝土不得低于C20,水灰比不大于0.55,每立方米水泥最小用量不应小于Kg,灰砂比为1:2~1:2.5。为使其受力均匀,有良好的抗裂和抗渗能力,在混凝土中应配置直径为ф4~ф6,间距为~mm的双向钢筋网片,且钢筋网片在分格缝处应断开,其保护层厚度不小于10mm。
刚性防水屋面施工缝的处理见图7-5。