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建筑防水与结构防水
发布时间 2014-11-05

    在土木建筑工程中,防水设计与施工占有重要位置,尽管防水费用占建筑总投资的比例不多,但它牵涉到建设单位和住宅居民的切身利益。但是,防水材料的选择与设计由建筑师负责,承建单位按设计图纸施工,浇筑混凝土时,只重视是否达到设计强度等级,忽视结构自防水,而防水质量多依托于结构外表那层防水“外衣”,当验收合格,保修期满就完事大吉。至于防水耐久性问题,就留给建设方自行解决。
   

    由于建筑师不大懂结构自防水设计,很少考虑结构防水问题;而结构工程师只考虑结构设计,即使考虑了结构自防水,又怕施工质量不能满足要求,造成建筑防水与结构防水的矛盾现象。事实上许多建筑即使做了防水卷材或涂料,但短则1-2年,长则3-6年,往往出现不同程度的渗漏。原因主要是防水施工队伍素质差,缺乏技术培训,责任心不强,防水施工多以不懂防水技术的非专业工种或农民工承担,这是人为与技术因素;另一方面,即使我国有机防水材料有了长足进步,但是这种材料存在老化失效问题,这就涉及防水耐久性的根本问题。从这个意义来说,我们倡导“以结构防水为主,建筑防水为辅”。
   

    钢筋混凝土结构既能承重又能防水,称结构自防水。由于普通混凝土存在收缩开裂的致命弱点,往往达不到整体防水的效果。
    许多人错误地认为结构防水技术关系到混凝土的抗渗性能。研究表明,一般防水混凝土的抗渗等级可达S6-S12,加入防水剂后,其抗渗标号会更高。我们认为达不到整体防水效果,症结不在于混凝土本身的抗渗等级,而在于能否抗裂,混凝土不裂或把裂缝控制在无害程度(宽度小于0.lmm)范围内,整体防水才能得到保证。结构裂缝的原因是多方面的,据国内外统计,荷载裂缝占20%,而胀缩、徐变和不均匀沉降等变形裂缝占60%。荷载和不均匀沉降引起的裂缝应由设计者解决,施工不周出现的裂缝应由施工管理人员解决,余下是材料问题。
   

    众所周知,普通混凝土和掺入各种防水剂的混凝土,只能解决抗渗问题。由于水泥混凝土硬化后的干缩和水泥水化热引起的温差收缩,是混凝土结构产生开裂的主要原因。为解决水泥收缩开裂的难题,我国研制成功了补偿混凝土收缩的一系列膨胀水泥和膨胀剂。以U型膨胀剂(UEA)为例,在水泥内掺(等量取代水泥)10%-12%UEA,可拌制成补偿收缩混凝土,在钢筋和邻位约束下,可在结构中建立0.2-0.7MPa的预压应力,从而抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩拉应力,使结构不产生收缩裂缝。无裂缝就不渗漏,补偿收缩混凝土的抗渗等级大于S20,比普通防水混凝土高1~2级。其他物理力学性能与普通混凝土基本相同,施工无特殊要求。这种把抗裂与防渗功能结合起来的新材料,是我国结构自防水技术的重大突破。
   

    1992年建设部把《UEA补偿收缩混凝土防水工法》批准为国家级工法(编号YJGF22-92),这是我国结构自防水技术的重大发展。
    大多数设计者已认识到结构自防水的重要性,愿意在防水设计上采用,但少数设计者担心施工质量难以保证,然而外防水施工也存在这一问题,而且隐蔽性很大。结构自防水质量主要决定于原材料的选择和混凝土的浇筑质量,从外观检查是否有蜂窝孔洞或裂缝,可立即修补完好。一般施工后一年不渗漏即可认为不渗水,耐久性在百年以上。
   

    我们认为:应以结构防水为主,补偿混凝土收缩,抗裂比抗渗更重要,这是治本的防水技术路线。以建筑防水为辅,即按我国防水等级标准,对于特别重要或特殊建筑物的防水工程,则采取二道或三道防水设计。但建筑防水不能代替结构防水,而结构防水以补偿收缩混凝土为基本材料,配以精密的设计和认真的施工。结构防水与建筑防水并用,互为补充,根据不同防水等级和建筑物的不同部位,进行合理设计。例如地下室、厨卫、隧道等,应以结构自防水为主,建筑防水为辅;对于温差影响较大的屋面,以建筑防水为主,结构防水为辅,必赢亚洲注册,信誉保障的娱乐平台:或二者相结合。

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