淺談房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)

趙 媛

（貴州食品工程職業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 551400）

0 引言

在房屋建筑工程中，屋面防水施工效果是衡量房屋建筑工程質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。為了保障建筑整體施工質(zhì)量，探析房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)成為建筑行業(yè)近年來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的課題。基于此，本文對(duì)屋面防水施工技術(shù)進(jìn)行探討，以期為同行提供參考。

1 工程概況

案例工程為某學(xué)校教學(xué)樓。該教學(xué)樓面積較大，其屋頂防水系統(tǒng)滲漏情況嚴(yán)重，出現(xiàn)了室內(nèi)頂板發(fā)霉、涂層開(kāi)裂等現(xiàn)象，且其外墻防水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致雨水通過(guò)外墻滲入到室內(nèi)結(jié)構(gòu)中，為教學(xué)樓帶來(lái)了嚴(yán)重的安全使用隱患。針對(duì)該教學(xué)樓的這種狀況，決定重新對(duì)其進(jìn)行防水處理。

2 屋面防水工程溫度變形計(jì)算

2.1 溫度變形計(jì)算方法

該教學(xué)樓屋面結(jié)構(gòu)層和保溫層應(yīng)用的材料，受到溫度影響會(huì)發(fā)生干縮情況。在對(duì)教學(xué)樓屋面進(jìn)行防水施工時(shí)[3]，需先計(jì)算其變形大小，依據(jù)該大小方可對(duì)其進(jìn)行防水施工。

溫度變化導(dǎo)致建筑屋面結(jié)構(gòu)發(fā)生三維方向上的體積變化[4]，但在教學(xué)樓建筑屋面內(nèi)，其僅涉及板狀結(jié)構(gòu)和桿狀結(jié)構(gòu)，為簡(jiǎn)化計(jì)算步驟，利用長(zhǎng)度相對(duì)變化量描述溫度導(dǎo)致的建筑屋面變形數(shù)值，其中Δl表示屋面構(gòu)件長(zhǎng)度變量，L表示屋面構(gòu)件初始長(zhǎng)度，并利用“+”和“-”分別表示屋面構(gòu)件伸長(zhǎng)和縮短。該教學(xué)樓屋面受熱結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)[5]，會(huì)出現(xiàn)熱變位ζT和干縮度ζs，其中熱變位是受屋面溫度變化引起的，而干縮度則是建筑材料解濕產(chǎn)生的長(zhǎng)度縮減，因此干縮度數(shù)值為負(fù)。該教學(xué)樓屋面材料與變形特性如表1所示。

表1 教學(xué)樓屋面材料與變形特性

依據(jù)表1 中教學(xué)樓屋面材料與變形特性，計(jì)算其屋面結(jié)構(gòu)的干縮量，表達(dá)公式如下：

式中：K——時(shí)間與混凝土構(gòu)件厚度函數(shù)；

ζsu——終止干縮度數(shù)值。

在忽略房屋建筑屋面結(jié)構(gòu)中的彈性和蠕變數(shù)值[6]，其變形尺度變量計(jì)算公式如下：

式中：ζlot——房屋建筑屋面變形尺度變量。

當(dāng)房屋建筑屋面結(jié)構(gòu)方向一致時(shí)，該方向上的長(zhǎng)度絕對(duì)變化量計(jì)算公式如下：

式中：Δl——同一方向上長(zhǎng)度絕對(duì)變化量。

令θqw、θqs分別表示冬季和夏季建筑屋面構(gòu)造層中心溫度，則房屋建筑工程屋面在冬季和夏季的熱變位計(jì)算公式如下：

式中：ζTw、ζTs——分別表示房屋建筑工程屋面在冬季和夏季的熱變位；

θe——季節(jié)平均溫度數(shù)值。

經(jīng)過(guò)上述步驟，計(jì)算得到房屋建筑工程屋面結(jié)構(gòu)的干縮量、變形尺度變量以及不同季節(jié)的熱變位數(shù)值。

2.2 干縮量計(jì)算結(jié)果分析

計(jì)算教學(xué)樓屋面結(jié)構(gòu)干縮量是防水施工的前提。在該教學(xué)樓某個(gè)教室內(nèi)選取10 個(gè)測(cè)量點(diǎn)并計(jì)算了這些測(cè)量點(diǎn)的干縮量，與實(shí)際測(cè)量的干縮量進(jìn)行對(duì)比，分析計(jì)算干縮量的精度，結(jié)果見(jiàn)表2。分析表2 可知，使用本文介紹的計(jì)算方法得到屋面10 個(gè)測(cè)量點(diǎn)的干縮量，與實(shí)際值吻合度極高，僅在測(cè)量點(diǎn)編碼為7 位置處，干縮量計(jì)算結(jié)果與實(shí)際結(jié)果存在偏差，但偏差數(shù)值僅為0.02mm。上述結(jié)果表明：計(jì)算的房屋建筑屋面測(cè)量點(diǎn)的干縮量較為準(zhǔn)確，為后續(xù)房屋建筑屋面防水施工提供有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)

3.1 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

針對(duì)教學(xué)樓目前防水現(xiàn)狀，設(shè)定其屋面防水施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）該教學(xué)樓平層施工時(shí)，使用C20 細(xì)石混凝土和水泥砂漿，其中砂漿鋪設(shè)厚度為20mm 左右，混凝土厚度為30mm左右；

（2）在鋪設(shè)水泥砂漿時(shí)，測(cè)量好分割細(xì)縫尺寸后，預(yù)留分割細(xì)縫，并使分割細(xì)縫長(zhǎng)度不超過(guò)20mm；

（3）控制分割細(xì)縫的間隔為5.5m左右，在平層防水施工時(shí)，需壓實(shí)平層面，且對(duì)于邊坡處的平整度需經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)，以保障防水施工與教學(xué)樓房屋防水需求相匹配。

3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

依據(jù)計(jì)算得到的教學(xué)樓屋面結(jié)構(gòu)的干縮量及防水施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)其屋面防水施工技術(shù)。

3.2.1 屋面找平層防水施工

結(jié)合教學(xué)樓屋面結(jié)構(gòu)的防水需求與房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，其屋面找平層防水施工時(shí)，材料選擇混凝土和改性瀝青，并依據(jù)教學(xué)樓屋面不同結(jié)構(gòu)的材料差異，選擇適合的防水材料。同時(shí)按照屋面類型[7]，計(jì)算找平層的厚度。在屋面找平層防水施工時(shí)，其混凝土鋪設(shè)厚度為35mm，再利用比例為1∶2的砂漿鋪設(shè)屋面找平層，鋪設(shè)厚度為20mm。在屋面坡度位置，將縱向的檐溝和天溝的找坡率控制在1%以上，同時(shí)將屋面的女兒墻、防火隔離結(jié)構(gòu)等需要特殊處理的位置設(shè)置為弧狀，弧狀半徑設(shè)置為180mm。利用改性瀝青制作防水涂料，將該涂料涂抹在弧狀位置，并對(duì)屋面結(jié)構(gòu)凹槽位置做封堵處理。

3.2.2 窗臺(tái)防水施工

窗臺(tái)是房屋建筑屋面最重要的部分。窗臺(tái)是房屋與外界連接的結(jié)構(gòu)，其受到雨水侵蝕，會(huì)出現(xiàn)漏水、滲水現(xiàn)象。在對(duì)房屋建筑屋面窗臺(tái)進(jìn)行防水施工時(shí)，設(shè)置其內(nèi)窗臺(tái)的高度要高于外窗臺(tái)的高度，以提升其防雨水滲透性，窗臺(tái)防滲透施工如圖1 所示。按照窗臺(tái)防水要求，設(shè)計(jì)其防水斜坡，并在防水斜坡與窗外框連接位置使用硅酮密封膠對(duì)其進(jìn)行密封處理。再使用固定鐵固定窗外框后利用發(fā)泡膠填充窗外框和內(nèi)外窗臺(tái)的縫隙，防止雨水滲透。在房屋建筑屋面窗臺(tái)防水施工過(guò)程中，注意避免窗框出現(xiàn)扭曲變形情況，使用防水砂漿對(duì)窗框與墻體之間較大的縫隙進(jìn)行填充處理。

圖1 窗臺(tái)防滲施工結(jié)構(gòu)示意圖

3.2.3 剛性防水屋面施工

房屋建筑屋面的剛性防水是指依據(jù)屋面自身結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和材料的剛性來(lái)防止雨水滲透。房屋建筑屋面剛性防水位置可以是平面位置，也可以是立面位置。在對(duì)房屋建筑屋面進(jìn)行剛性防水施工時(shí)，將膨脹劑、防水劑、纖維等按照比例添加到混凝土內(nèi)，提升混凝土的密實(shí)度，利用混凝土的密實(shí)度隔絕雨水滲透。對(duì)于房屋建筑屋面剛性防水施工過(guò)程，首先設(shè)立隔縫，然后清理隔縫內(nèi)碎砂石后，使用大功率吹風(fēng)機(jī)吹走隔縫內(nèi)的灰塵，再依據(jù)屋面面積、尺寸等設(shè)立科學(xué)合理的隔層，改進(jìn)屋面架構(gòu)。其中每個(gè)隔層之間的距離為5.5m，并在縫間鋪設(shè)250～320mm 左右的油氈，以提升隔縫的密封性。再設(shè)置房屋建筑屋面的鋼筋網(wǎng)片，選擇200*200φ 的雙向冷撥片隔斷每個(gè)鋼筋網(wǎng)片，將鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)在房屋建筑屋面防水層位置，以避免受環(huán)境溫度影響，房屋建筑屋面結(jié)構(gòu)開(kāi)裂造成的水滲透現(xiàn)象。然后在鋼筋網(wǎng)片外部涂抹厚度為12mm的水泥砂漿，并保障水泥砂漿養(yǎng)護(hù)完成后，其剛度達(dá)到C25 標(biāo)準(zhǔn)。在配制水泥砂漿時(shí)，選擇強(qiáng)度為42.5MPa 的水泥，其添加量控制在55%～60%左右。

3.2.4 混凝土導(dǎo)墻施工

混凝土導(dǎo)墻是房屋建筑屋面的第二防水層。在建設(shè)房屋建筑混凝土導(dǎo)墻時(shí)，需先排除屋面內(nèi)存在的積水，并檢查導(dǎo)墻與地面連續(xù)墻中心線是否重合，導(dǎo)墻的中墻面與連續(xù)墻之間的距離保持在5～8cm 左右，且導(dǎo)墻應(yīng)高于房屋建筑屋面地面80～100cm左右。

3.2.5 屋面涂膜防水施工

房屋建筑屋面涂膜施工是房屋建筑屋面防水技術(shù)施工工序的最后一道工序。選擇高彈硅丙納米材料作為房屋建筑屋面涂膜材料，該材料可充分融于水，其干燥后的密封性極強(qiáng)，且其抗老化能力較好，使用壽命長(zhǎng)達(dá)40 年之久。使用高彈硅丙納米材料對(duì)房屋建筑屋面進(jìn)行涂膜施工時(shí)，依據(jù)房屋建筑屋面不同結(jié)構(gòu)，可選擇刷涂、刮抹的方式將高彈硅丙納米材料涂抹于房屋建筑屋面，對(duì)于屋面內(nèi)寬度超過(guò)3mm的裂縫，可將滑石粉添加到高彈硅丙納米材料內(nèi)，攪拌均勻后對(duì)裂縫進(jìn)行填充，然后再利用高彈硅丙納米材料涂于表面。當(dāng)高彈硅丙納米材料涂抹一遍后，立即覆蓋防水布，防止高彈硅丙納米材料開(kāi)裂。待高彈硅丙納米材料完全風(fēng)干后，再次對(duì)房屋建筑屋面進(jìn)行涂膜處理，反復(fù)4～5 次后，完成房屋建筑屋面涂膜防水施工。

4 房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)應(yīng)用效果

利用本防水施工技術(shù)對(duì)教學(xué)樓進(jìn)行防水施工處理，根據(jù)滲水點(diǎn)統(tǒng)計(jì)情況和熱變?yōu)橛?jì)算分析防水施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。

4.1 屋面滲水點(diǎn)變化分析

統(tǒng)計(jì)了本施工技術(shù)在該教學(xué)樓防水施工前后其滲水點(diǎn)數(shù)量，結(jié)果如圖2 所示。分析圖2 可知，隨著時(shí)間的增加，該教室的滲水點(diǎn)數(shù)量也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。而本施工技術(shù)未應(yīng)用時(shí)，該教室的滲水點(diǎn)數(shù)量最高為14個(gè)。使用本施工技術(shù)對(duì)該教室進(jìn)行防水施工后，在月份為40 個(gè)月之前時(shí)，該教室的滲水點(diǎn)數(shù)量始終保持0，當(dāng)月份超過(guò)40 個(gè)月之后，該教室也出現(xiàn)了滲水點(diǎn)，但滲水點(diǎn)數(shù)量增加極為緩慢，在月份為70 個(gè)月時(shí)，本施工技術(shù)應(yīng)用前后的滲水點(diǎn)差值為11 個(gè)。上述結(jié)果說(shuō)明：本施工技術(shù)應(yīng)用后，可有效提升教學(xué)樓教室的防水性能，降低其滲水點(diǎn)數(shù)量，具備較為顯著的應(yīng)用效果。

4.2 熱變位情況分析

為了驗(yàn)證施工效果，以該教學(xué)樓某個(gè)教室內(nèi)12 個(gè)測(cè)量點(diǎn)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，計(jì)算該教室在冬季和夏季的熱變位情況，同時(shí)設(shè)置冬季熱變位閾值為5mm，夏季熱變位閾值為8mm，測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3 教室冬季、夏季熱變位計(jì)算結(jié)果（單位：mm）

分析表3 可知，應(yīng)用防水施工技術(shù)對(duì)該教學(xué)樓進(jìn)行防水施工后，其教室內(nèi)12 個(gè)測(cè)量點(diǎn)在冬季和夏季的熱變位數(shù)值均較小，均低于其預(yù)先設(shè)定的閾值。該結(jié)果說(shuō)明：應(yīng)用防水施工技術(shù)后，該教學(xué)樓教室在不同季節(jié)時(shí)，其屋面結(jié)構(gòu)受溫度影響熱變位程度較小，具備更好的防水性能。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合某教學(xué)樓屋面防水施工，詳細(xì)介紹了房屋建筑工程屋面防水施工技術(shù)。通過(guò)對(duì)防水施工技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行多角度驗(yàn)證可知：采用本文設(shè)計(jì)的防水施工技術(shù)后，該教學(xué)樓教室的滲水點(diǎn)數(shù)量降低效果明顯，同時(shí)還有效降低了該教學(xué)樓屋面結(jié)構(gòu)受溫度影響時(shí)產(chǎn)生的熱變位程度，有效地提升了建筑工程屋面的防水性能。該教學(xué)樓屋面防水工程的實(shí)踐為建筑領(lǐng)域積累了可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。