浅谈合理选用材料和工艺应对地下室防水需要

发表时间:2020/12/8   来源:《建筑实践》2020年7月20期   作者:路帅
[导读] 在城市化推进、社会快速发展的今天,城市居民数量不断增加,人们对建筑面积的需求量越来越大,结果是城市土地资源变得越来越少。
        路帅
        北京住总第四开发有限公司
        摘要:在城市化推进、社会快速发展的今天,城市居民数量不断增加,人们对建筑面积的需求量越来越大,结果是城市土地资源变得越来越少。为充分利用土地资源,人们一方面增加建筑物高度,另一方面挖掘地下室。以结构安全的角度考虑,地下室层数、深度与建设类型、建设数量必须充分协调,才能保障安全。因地下室环境复杂,常年受地下水和潮气侵蚀,所以如果处理不当,地下室的墙体就会有渗漏问题。地下室构造中防水防潮是重要工作。地下室环境复杂,漏水以后修复难度非常大。因此必须加强地下室防水管理,尤其是地下室防水设计必须充分考虑使用要求和自然条件。应做到选材得当、方法可靠、经济合理、施工方便、定位准确。本文将以笔者经验分享地下室防水材料和防水工艺的选择方法,旨在帮助更多人了解地下室施工思路。
        关键词:合理选用材料;施工工艺;地下室;防水

前言:
        城市化推进中土地资源不够用是最大的问题,城市化会导致大量农村居民涌入城市,导致城市用地紧张。地下室是当前很多建筑物都会配备的建筑结构,地下室功能全面,拓展了地下使用空间,比如人防地下室、地下商场、地下设备房、地下停车场。很多私人别墅也会配备地下室存放物品,比如存酒。地下室设计必须做好合理用料,选择合适的工艺,保障整体安全性与布置合理性。
一、地下室漏水原因
(一)工程设计不合理
        设计地下室的时候,不能只考虑钢筋保护层的厚度,同时也要考虑很多额外因素。比如有些工程施工的时候,因为缺少技术监管,且没有明确管理指标,所以混凝土养护不充分、不合理,混凝土表面出现一些裂缝,这些裂缝加剧了混凝土钢筋腐蚀严重程度。这种情况带来严重影响,甚至有可能削弱建筑物承载力。此外有些后浇带、变形缝、施工缝设计问题,同样有可能引起地下水渗水[1]。
(二)施工质量有问题
        大多数高层建筑物的地下室防水方式都是刚性防水和柔性防水配合使用,比如使用防水混凝土和防水卷材结合。影响地下室渗漏问题的最重要元素便是施工质量有没有问题[2]。
1.刚性防水
        地下结构使用了钢筋混凝土结构。混凝土拌制中,如果原材料不合格,或材料配合不当,都会有可能引起混凝土质量问题。混凝土浇筑期间因为浇筑终端,所以导致混凝土质量降低,结构开裂。振捣混凝土的时候,因为振捣不均匀,使得混凝土并没有充分流动,会引起混凝土局部问题,降低混凝土防渗水效果。
2.柔性防水
        非正规渠道的卷材质量无法保障,防水卷材管理不到位、涉及不达标,都会出现裂缝情况和鼓包情况,无法保障施工质量和施工效果。另外施工前需要开展技术培训,让工人了解防水卷材正确施工方法、步骤,正确处理细部结构,如果忽视该环节,就会导致施工质量不达标,出现渗水情况。
二、地下室防水构造的设计方式
        作为防水建筑的地下工程重要构成,地下室工程作用显著。地下室有着多变、复杂的环境,时常会受到各种各样因素的干扰与侵袭。为延长地下室寿命,必须为其创造良好的使用环境与条件,必须加强地下室防水管理。设计环节充分全面考虑,包括防水卷材、功能需要、环境,制定合理、科学防水方案。
        通常情况下,设计地下室防水结构的时候需要考虑两个点,一个是主体防水,另外一个是节点防水。主体防水一共有两个部分,分别是钢筋混凝土结构的自防水,和附加防水层防水。与之对应的节点防水包括后浇带、柱顶、穿墙管线、变形缝、施工缝防水[3]。
(一)主体防水
        一般来说,大多数地下室的主体防水都会用二道防水方式。也就是钢筋混凝土结构的自防水配合柔性防水材料附加防水。钢筋混凝土结构的自防水是非常重要的构成,应根据实际情况合理选取附加防水部分,上述内容都是地下室的防水重要保障,需要提高重视度。
1.钢筋混凝土结构自防水
        设计地下室自防水系统的时候,主体是钢筋混凝土结构的自防水,是地下室防水系统最重要的屏障。为防止出现缝隙和渗漏,需要依靠混凝土自身密度应对渗水问题,减少混凝土内部缝隙的出现概率。应做好混凝土配合比调整,通过添加膨胀剂和减水剂的方法提高密实性,让混凝土具备自防水能力。
        提高防水混凝土密实性过程中,最重要的事情便是合理选择原材料并做好混凝土材料配合比管理。特别是砂率、粒径、吸水率、泥浆更是必须满足规定要求[4]。水泥的选择应考虑低水化热的材料,以此减少和降低水泥硬化滞后的收缩裂缝出现概率。另外还可以添加粉煤灰,提高混凝土密度与和易性,控制混凝土水灰比,保障混凝土具备扎实的抗渗能力。应充分了解混凝土石灰砂配比、水泥用量以及砂率。严格控制水灰比,减少混凝土孔隙、接触孔、沉降裂缝。另外为避免混凝土在收缩中出现裂缝,必须将裂缝控制在相应要求范围,使用补偿混凝土收缩方式,依靠自身适度膨胀抵消、减少混凝土裂缝扩大。
        混凝土密实度的调整,最重要的是使用膨胀剂提高防水性。当前市场有高效与非高效两种膨胀剂。用旋窑生产高膨胀剂,这种膨胀剂有着稳定的质量。用立窑生成非高效膨胀剂,没有稳定性,抗裂性比较差。虽然膨胀剂优点众多,但很多时候并不能顺利达成预期生产效果。使用中一旦没有控制住产量和碱性,很有可能影响混凝土质量,比如塌落度变化、抗压性降低。实际中产品不合格,懈怠松散、掺入量不足、养护不到位都是膨胀效果差的直接原因。
        除了前面所提到的各种方法,应对地下室结构防水的方式还有非常多。施工中可以用高分子原料憎水原理。也就是在混凝土中加入一些高分子原料,在二者的结合下化学反应生成网状化合物。这种化合物憎水性很强,能够提高混凝土整体憎水性。除此之外在混凝土中加入氧化锑、氯化钙、氯化铝也是很不错的方法,能够生成氢氧化铝以及氢氧化锑等化合物,在和水泥硅酸二铝酸三钙的化学反应中出现复盐晶体能够填充混凝土孔隙。此时就能提高混凝土密实性。
        混凝土中加入纤维、减水剂同样也是提高混凝土防水性的方式。加入减水剂能够减少单位体积水泥和水用量,进而控制水化热问题。

此外该方法也可以减少混凝土内外温差,防止收缩裂缝出现,进而提高混凝土密实性。搅拌混凝土的时候需要加入纤维束。混凝土和纤维有着很强结合性,并且抗拉强度强,能够有效加强混凝土质量,削弱混凝土收缩应力,减少裂缝宽度,并堵住毛细通路,获得更好的防水性。
        在结构变形以及荷载作用下很容易出现混凝土裂缝。混凝土裂缝会导致渗漏问题发生。设计地下室防水结构中,最为重要的事情便是控制混凝土裂缝的出现和发展。负载裂缝可以用合理计算荷载、承载力的方法。结构变形裂缝有着很多复杂的成因。需要根据经验、规范和原理,按照概念合理设计,选择相应措施应对。结构变形裂缝在水化反应、冷却收缩、干燥收缩作用下收缩变形,以上收缩经常出现。为应对结构收缩,需要用补偿措施,改善约束条件,控制混凝土收缩温度。合理选择骨料、水泥,选用干缩性比较小的品种,做好混合比例管理,加强维护并提高混凝土抗拉强度,为钢筋混凝土配备合适的钢筋,减少变形问题。
2.附加防水
        地下室工程因混凝土有透气性特征,所以虽然使用了自防水设计,但仍旧有可能会被侵蚀构造,在外部力量、内部力量作用下,引发结构问题。如果单纯使用防水结构应对地下室防水需要显然是不够的,所以还要做好附加防水层设计。
        对于要求比较高的地下室,按需要在地下室的外部和内部设置多层的防水层。在人们不断提高防水材料重视度的今天,防水材料获得了非常好的发展,尤其是广泛使用的聚氨酯防水涂料,极大的提高了外部防水层施工效果。室外防水与室内防水相比有着更好的防护性。室外防水层能够直接包裹整个地下室,地下室是一个整体,被包裹以后可以有效阻断地下水的侵袭,以防地下水影响承台钢筋混凝土和地板质量,获得良好防水效果,保护钢筋混凝土性能。将防水层设置在室外能够减少室内人员不经意的破坏或刻意破坏。室内防水层在设备安装期间因为有打孔的过程,所以很容易破坏。室外施工不仅操作简单,同时也不会有残留的化学气味损害人体健康。设计中需要将室外水作为主要方式,使用新材料和新技术减少各种不利因素对于人们的伤害。
        按照刚柔结合要求,户外防水设计应配合使用附加防水层。设计环节,柔性材料是主要材料,包括卷材防水层和涂料防水层。目前的涂料防水层包括无机和有机两种类型,而这区别在于背水面更适合使用无机,迎水面二者都可以使用。有机防水涂料大多为厚度非常小的聚合物水泥砂浆,涂料为水乳型、反应型防水涂料。无机防水涂料选择厚度适中且掺杂了外加剂的水泥基防水涂料。使用水泥基渗透结晶型防水涂料的时候,需要做好用量和厚度控制,底部旋转为之必须具有足够的强度。为保障变形缝、后浇带、柱顶、穿墙管道、施工缝等位置连续性、整体性。施工中的防水层需要层层检查,合格后设置隔离层。使用软性的防护材料作为侧墙的水面防水层材料。卷材防水层必须设置在主题迎水面,层数、品类、厚度、规格需要根据水压作用、地下水条件、施工技术、结构形态、防水等级确定。卷材粘贴的时候,需要确保粘贴的粘胶剂质量达标,符合标准。
(二)节点防水
        在完成结构自防水与附加防水的设计之后,此时的地下室已经能够应对大多数防水要求。不过现实是非常复杂的,现实生活中我们经常会遇到各种各样的问题和情况,比如结构施工与施工中很多薄弱部位仍旧会出现在地下室结构。例如柱子、后浇带墙线、施工缝、变形缝。为保障防水层密实性、连续性、整体性。需要重视施工缝、变形缝、后浇带、柱顶、穿墙管线的有效处理。如果处理不当,就会导致水体渗漏,破坏防水工程质量。处理过程中,节点防水是很重要的部分。
1.施工缝
        混凝土浇筑作业中,施工缝是很重要的部分。施工情况需求与设计规范限制,导致施工常用分段浇筑方法。操作前后便会出现连接缝隙。施工缝并不是真正意义上的缝,只是说混凝土第一次浇筑超过了初始凝固时间[5]。此时和后期浇筑呈现出联合面,即所谓的施工缝。
        通常来说,施工缝永远是地下防水工程中最脆弱的部分,为了有效防水,必须做好变形缝宽度控制,且不可以过于复杂。为保障防水效果,需要使用凹凸缝、止水带、台阶缝、企口缝等方法[6]。传统施工中,施工缝处理十分简单,只需要加长渗水路线,就能延长渗水时间,提高混凝土的厚度。当然这种方法原理虽然简单且操作简便,不过只能治标不治本,无法解决渗水本质原因。在建筑结构快速发展的今天,如今的建筑行业出现了各种各样的施工工艺可以提高建筑结构性能。如地下室防水中使用外加剂的方法应对施工缝。施工中必然会出现施工缝,当前我们所用技术可以在一定程度上减少施工缝。众所周知施工缝出现在施工过程。添加剂种类非常多,常用的为JS复合防水涂料,有着非常好的堵漏、抗渗性,且能够防潮。
2.变形缝
        沉降缝、抗震缝、伸缩缝都是变形缝。设计地下室防水系统的时候,变形缝必须重点考虑。施工中需要充分考虑建筑物所载情况,包括地质状况,合理设计,保障变形节点可靠性与稳定性。
        施工前为保障建筑结构安全,减少负面影响,需要深入分析建筑结构问题。需要适当断裂易变形部位,留出合适的变形缝缝隙距离。按照规定,变形缝不可以超过40毫米宽,并且两端需要避开建筑物的梁柱构件。使用钢筋套夹止水固定,保障地下室防水工程效果。
        变形缝两端如果在大范围空间内,需要根据双墙设计情况保障两墙距离合理性,确保防水作业有序进行。止水带周围混凝土作业,使用三通串筒供料,边振捣边浇筑。设置止水带的时候,在底板位置应减少止水带数量,否则会出现很多的水泥气泡,不利于混凝土浇筑效果与密实度。变形缝设计前需要充分考虑,才能保障施工有效性。
结语:在建筑物施工中,地下室防水是非常重要的工作。地下室防水工程涉及面广泛,需要认真分析材料、施工以及设计,精细化管理。本文深入分析了地下室防水施工的情况,从设计角度深入分析,提出了施工思路,包括施工材料、施工方法。施工需要同时兼顾刚性防水与柔性防水的使用,提高抗渗性,从过往经验角度出发,探索合适的施工方法。

参考文献:
[1]肖石.起居地下室改造的防水保温要点[J].中国建筑防水,2020(S1):60.
[2]彭方灵,林宏伟,林涛,孙新磊,高博洋.新型高粘抗滑复合防水系统在地下室侧墙中的应用[J].中国建筑防水,2020(09):31-33.
[3]何桂花,石伟国.狭窄空间下地下室外墙防水技术在深圳地区的工程应用[J].中国建筑防水,2020(08):38-43.
[4]杨海峰.大型综合住宅小区地下室顶板及后浇带防水施工研究[J].城市建筑,2020,17(24):130-131.
[5]杨兆州.某高层建筑地下室防水工程的施工管理与质量控制[J].现代盐化工,2020,47(04):70-71.
[6]何桂花,石伟国.狭窄空间下地下室外墙防水技术在深圳地区的工程应用[J].中国建筑防水,2020(08):38-43.
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