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建筑工程防水设计与施工技术研究

作者

宗文学

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摘要: 本文聚焦建筑工程领域,深入探究防水设计与施工关键要点,剖析水对建筑危害,阐述设计原则方法、施工技术流程,探讨面临挑战与应对,旨在提升建筑防水性能,保障质量与耐久性,推动行业发展。

一、引言

在建筑工程里,防水至关重要,直接关联建筑结构安全、使用功能及寿命。雨水、地下水或生活用水渗漏,不仅损坏室内装饰、降低居住舒适度,还会侵蚀建筑结构,引发钢筋锈蚀、混凝土劣化,削弱承载能力,威胁长期稳定。故而深入钻研防水设计与施工技术意义重大。

二、水对建筑结构的侵蚀危害

(一)钢筋锈蚀风险

水分渗入混凝土结构后,其中的氯离子、二氧化碳等侵蚀介质溶解,使混凝土碱性环境遭破坏,钢筋表面钝化膜被打破,锈蚀反应随之发生。锈蚀产物体积膨胀数倍,致使混凝土开裂、剥落,进一步加快水分与侵蚀介质侵入,形成恶性循环,结构强度与整体性受损,危及建筑安全。

(二)混凝土劣化隐患

长期受水浸泡或干湿循环作用,混凝土内部水化产物发生溶蚀、水解等化学反应,强度降低、孔隙率增大。冻融循环下,孔隙水结冰膨胀产生内应力,让混凝土表面剥落、疏松,耐久性变差,既影响结构承载,又削弱防水性能,缩短建筑使用寿命。

三、建筑工程防水设计的关键原则与方法

(一)遵循防水规范标准

不同国家和地区依据气候、地质、建筑类型等制定严格防水规范。设计人员必须精准掌握,依建筑所在地区年降水量、地下水位深度,结合建筑用途确定防水等级,在材料选用、设防道数、细部构造设计各方面落实规范,为防水工程筑牢根基。

(二)综合考虑环境因素

1.气候条件适配

多雨地区屋面坡度应加大,保障排水迅速,避免积水;外墙选防水透气材料,平衡水汽压差,抵御雨水渗透同时排出内部湿气。寒冷地区关注材料低温性能,像屋面防水卷材低温弯折性要达标,防止低温脆裂。

2.地质与地下水状况应对

地下室设计依地质勘察结果,若处于高水位强透水地层,增设抗拔桩、连续墙等止水帷幕,结合多道防水设防,如外防外贴卷材防水与混凝土结构自防水协同,阻挡地下水侵袭。

(三)结合建筑结构特点

1.屋面结构防水设计

平屋面排水坡度不小于 2%,采用结构找坡或材料找坡优化排水。合理设置分格缝,间距不超 6m,缝内嵌填密封材料,释放温度应力,防卷材防水层变形开裂。

2.外墙结构防水设计

砌体结构外墙设圈梁、构造柱增强整体性,减少裂缝;不同材料交接处挂钢丝网,抹灰层掺防水剂,阻断毛细水通道;外墙面砖勾缝饱满,用柔性勾缝剂,防雨水渗入墙体。

3.地下室结构防水设计

地下室混凝土结构用抗渗混凝土,依埋深定抗渗等级,如埋深超 10m 抗渗等级不低于 P8;外墙与底板转角、施工缝等部位设止水钢板或遇水膨胀止水条,强化细部防水。

四、建筑工程防水施工的关键技术要点

(一)防水施工材料选择

1.卷材防水材料

SBS 改性沥青防水卷材适用于屋面、地下室等,耐高低温性能好,高温不流淌、低温不脆裂;高分子防水卷材如三元乙丙橡胶卷材,弹性佳、拉伸强度高,防水持久,适用于外露屋面、变形较大部位,依工程部位与环境选合适卷材确保防水效果。

2.防水涂料

聚氨酯防水涂料成膜性好、强度高,无缝涂刷,适用于卫生间、厨房地面、墙角等细部防水;JS 防水涂料环保无毒,可在潮湿基层施工,常用于室内防水工程,施工时依产品特性控制涂刷厚度、遍数,保障成膜质量。

3.密封材料

硅酮密封胶用于玻璃幕墙、门窗框周边密封,耐候性强、粘结力高;聚氨酯密封胶弹性好,用于建筑变形缝,填充要饱满密实。

(二)防水施工工艺操作

1.屋面防水施工

基层处理平整、干燥、清洁,涂刷基层处理剂增强卷材粘结;卷材铺贴采用热熔法或冷粘法,热熔法加热均匀,卷材与基层粘贴牢固,冷粘法按产品要求涂刷胶粘剂,注意铺贴顺序、搭接宽度(长边不小于 80mm,短边不小于 100mm),确保屋面防水层连续完整。

2.外墙防水施工

外墙抹灰分层施工,每层厚度适中,防止空鼓开裂;外墙面砖铺贴前浸水处理,铺贴时拍实,勾缝严密;外墙保温层若采用 EPS 板,板缝拼接严密,表面设玻纤网抗裂,结合防水处理,打造外墙防水屏障。

3.地下室防水施工

抗渗混凝土浇筑振捣密实,防止出现蜂窝麻面,施工缝留设符合规范,浇筑前清理、湿润;卷材防水施工先铺平面后铺立面,转角处加强处理,与抗渗混凝土结构紧密贴合,形成多层次防水体系,守护地下室防水。

(三)防水施工质量控制

1.材料质量把关

严格查验防水材料出厂合格证、检验报告,进场抽样复检,如防水卷材拉伸强度、断裂伸长率,防水涂料固体含量、不透水性等指标,确保材料性能符合设计要求,杜绝不合格品用于工程,从源头保障防水质量。

2.施工过程监督

安排专人旁站监督防水施工关键工序,如屋面卷材热熔铺贴、地下室止水钢板安装,检查施工操作是否规范,及时纠正违规行为;做好隐蔽工程验收,留存影像资料,如卫生间防水涂料涂刷完成后蓄水试验验收合格影像,确保施工质量可追溯,保障防水工程可靠。

五、建筑工程防水设计与施工面临的挑战与应对

(一)设计创新挑战

1.新型建筑形式防水难题

现代建筑异形屋面、采光顶、装配式建筑节点等,传统防水设计难适应。异形屋面排水复杂,采光顶密封要求高,装配式建筑拼接缝易渗漏,需跨学科研究,用数值模拟优化设计,建案例库推广经验。

2.防水设计与其他专业协同困难

建筑、结构、给排水等专业沟通不畅,给排水管道穿越处防水处理不当,结构变形影响防水层。应建协同设计平台,实时共享信息,各专业统筹考虑防水需求。

(二)施工技术难题

1.复杂环境施工挑战

地下水位高、潮湿基层下,防水材料粘结难,如高水位地下室卷材施工基层难干燥。需研发新材料、新工艺,像湿固化防水涂料,优化施工环境。

2.施工精度与细节把控难

防水施工精度、细节要求高,卷材搭接宽度偏差等微小失误易渗漏。要加强人员培训,制定操作手册,加强现场检查。

(三)材料性能局限

1.防水材料耐久性不足

部分防水材料老化快、耐候性差,需加大科研投入,引入新技术提升耐久性,建评价体系选合适材料。

2.材料兼容性问题

不同防水材料配套易出现不相容,分层、剥离影响防水体系稳定性。应开展兼容性研究,建数据库,厂商优化配方。

(四)成本效益考量

1.高品质防水材料成本高

优质材料价高,业主为控成本选低价材料易留隐患。应从全生命周期成本分析,政府出台补贴政策,探索租赁等模式。

2.防水维修成本高昂

建筑渗漏维修难、成本高,前期防水设计施工要到位,建渗漏保险制度,推广预防性维护。

六、结论

建筑工程防水设计与施工是保障建筑质量与寿命的核心任务,虽面临诸多挑战,但借助技术创新、协同设计、精细施工、成本调控等手段,定能突破难关,提升防水性能,为建筑工程高质量发展助力。

参考文献

[1] 熊宏愿. 建筑工程防水与防裂的设计施工技术研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013(11).

[2] 张志娜. 建筑工程防水与防裂的设计施工技术研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013(11).

[3] 韦云霞. 装配式建筑外墙防水设计与施工技术研究[J]. 建材与装饰,2023,19(13):15-17. DOI:10.3969/j.issn.1673-0038.2023.13.005.