治理(lǐ)地下工(gōng)程的滲漏及城市地下電(diàn)力、熱力、通訊隧道和檢修井的防水,不僅是防水領域中(zhōng)備受關注的問題,而且此類工(gōng)程的抗滲、防水處理(lǐ)有(yǒu)其特殊性。
1 防水材料抗滲能(néng)力的區(qū)别 按防水材料對水的屏蔽方式,我們可(kě)将防水材料分(fēn)為(wèi)兩類,一類為(wèi)密閉型防水材料,一類為(wèi)具(jù)有(yǒu)毛細作(zuò)用(yòng)的防水材料。密閉型防水材料是以有(yǒu)機高分(fēn)子材料為(wèi)主體(tǐ),它是緻密的憎水性材料,水完全不能(néng)透過;有(yǒu)毛細作(zuò)用(yòng)的防水材料,是采用(yòng)各種類型的防水劑成型的砂漿及混凝土、聚合物(wù)水泥防水材料為(wèi)主體(tǐ),這類材料的特點是,自身有(yǒu)一定的吸水性,可(kě)與基層牢固銜接形成界面,允許水通過銜接的界面有(yǒu)一定的滲入,并依材料自身密度的差異,在不同厚度下将水逐漸屏蔽住,達到抗滲、防水的目的。具(jù)有(yǒu)毛細作(zuò)用(yòng)的防水材料抵制壓力水的能(néng)力即抗滲水的能(néng)力和該能(néng)力的持續時間是有(yǒu)區(qū)别的,它明顯地依賴于材料自身的密度和厚度。
柔性材料大都為(wèi)密閉型防水材料,用(yòng)在迎水面抗滲能(néng)力優良,但用(yòng)在背水面抗滲能(néng)力低。據資料報道,柔性塗膜和卷材的抗滲能(néng)力在迎水面和背水面是有(yǒu)很(hěn)大區(qū)别的。同一塗膜材料,迎水面的抗滲強度比背水面高3倍左右,即使是用(yòng)作(zuò)迎水面防水的普通油氈,其抗滲水強度也明顯地依賴于材料厚度的變化,并在一定厚度範圍内産(chǎn)生突變。在使用(yòng)符合抗滲要求的防水材料時,考慮抗滲材料抗滲透能(néng)力能(néng)保持的時間,是衡量抗滲材料長(cháng)期耐水性的重要指标,即抗滲材料必須有(yǒu)一定的厚度儲備,才能(néng)談及防水層的抗滲耐久性。對于密度相同的材料,厚度決定抗滲的耐久性。
防水和抗滲水在概念上是有(yǒu)區(qū)别的,抗滲水能(néng)力是指防水材料抵制有(yǒu)壓力水下的防水能(néng)力。柔性材料耐水性指标一般都是在0.2~0.3 MPa的水壓下,保持30 min觀察材料透水情況。這種實驗方法表征出的耐水性,适用(yòng)于柔性材料做迎水面防水使用(yòng)時作(zuò)參考,但是用(yòng)在長(cháng)期受壓力水作(zuò)用(yòng)下的背水面時,由于柔性材料自身材質(zhì)特性所決定,抗滲水能(néng)力大大低于迎水面。主要的原因是:一則在壓力水作(zuò)用(yòng)下防水層易與基層脫開,加上柔性材料完全不透水,從滲水面到完全不滲水面會聚集壓力水。二則其界面間不斷增多(duō)的壓力水會對柔性防水層形成很(hěn)大的壓力,使防水層起鼓、伸長(cháng)、減薄、擠破,失去防水功能(néng)。對摻有(yǒu)防水劑的剛性防水材料和剛柔相濟的聚合物(wù)水泥類防水材料來講,其迎水面和背水面的抗滲強度無區(qū)别。
2 背水面防水的特殊性 建築地下工(gōng)程就象一條泡在水裏的船,如果水突破了牆體(tǐ)、地闆、變形縫等圍護結構的防線(xiàn)進入室内,就無法再從外部去處理(lǐ),隻能(néng)從背水面治理(lǐ)。背水面治水與迎水面治水有(yǒu)很(hěn)大的不同,由于防水層所處位置的不同,選用(yòng)材料和施工(gōng)方式也不同,如仍采用(yòng)迎水面治水方法治理(lǐ)往往會失敗。由于地下工(gōng)程背水面的特殊位置,使用(yòng)傳統密閉型的防水材料難以勝任,這是因為(wèi):
1)柔性材料(溶劑型或反應型塗膜、高分(fēn)子卷材、改性瀝青卷材自身與砂漿、混凝土的性能(néng)相差甚遠(yuǎn),難以達到與基面牢固銜接形成一整體(tǐ)。
2)柔性材料在做迎水面防水時,能(néng)呈現出良好的防水能(néng)力,但用(yòng)于有(yǒu)滲水壓的背水面其抗滲水的能(néng)力遠(yuǎn)不能(néng)達到迎水面效果。由于選材不當,治理(lǐ)滲漏地下工(gōng)程程再次失敗的實例很(hěn)多(duō)。例如北京勝古莊某居民(mín)樓,其地下室為(wèi)框架磚混結構,由于外防水層破壞,每到雨季,地下水位上升,室内多(duō)處滲漏水,地面積水達幾十厘米。治理(lǐ)中(zhōng)選用(yòng)了聚氨酯塗膜防水加砌磚牆保護的方案。實施降水後,按上述方案處理(lǐ),磚牆砌好1周後,發現新(xīn)砌的磚牆又(yòu)出現了多(duō)處濕迹,在濕迹部位打開磚牆,發現聚氨酯塗膜出現很(hěn)多(duō)冒水的小(xiǎo)孔及多(duō)處起鼓。
該工(gōng)程的失敗,屬選材不當引起:1)背水面防水選用(yòng)密閉型防水材料,結構外的壓力水會造成防水層與基面剝離甚至起鼓;2)柔弱的密閉防水層在壓力水作(zuò)用(yòng)下,會被界面間越集越多(duō)的水擠破而失效。 此工(gōng)程實例說明在有(yǒu)滲水壓力下背水面的防水具(jù)有(yǒu)特殊性。
3 選材及用(yòng)材 各類防水材料都有(yǒu)自己的特性,我們在實施地下圍護結構背水面防水選材時,必須考慮圍護結構受到壓力水作(zuò)用(yòng)這一重要因素。 背水面可(kě)施做的防水材料有(yǒu)以下幾類:1)水性塗膜材料、水泥聚合物(wù)基複合塗膜材料;2)摻有(yǒu)防水劑的砂漿及混凝土;3)聚合物(wù)水泥類防水材料。 使用(yòng)中(zhōng)應注意各類材料的所長(cháng)和所短,以便正确合理(lǐ)用(yòng)材,達到耐久、可(kě)靠的防水目的。 選材上應注意以下幾點: 1)選用(yòng)水性塗膜類材料時,應充分(fēn)考慮施工(gōng)的環境、濕度及通風情況,因為(wèi)水性塗膜材料靠水分(fēn)自然揮發成膜後呈現防水性能(néng),水分(fēn)揮發的程度對膜層的防水性能(néng)影響甚大。以往很(hěn)多(duō)地下工(gōng)程中(zhōng)曾采用(yòng)氯丁橡膠瀝青膠乳塗料做地下室外防水層,雖然此類塗料的耐水性很(hěn)好,但往往由于在施工(gōng)時搶工(gōng)期,等不到塗層中(zhōng)水分(fēn)徹底揮發就蓋上了回埴土,而水分(fēn)未揮發淨的塗膜層,在受到地下水浸泡時,會發生吸水腫脹現象,失去防水性能(néng)。因此,在使用(yòng)水性塗膜材料時必須保證幹燥時間,使膜層中(zhōng)的水分(fēn)徹底揮發淨。另外采用(yòng)水性塗膜材料時,還必須考慮各類材料長(cháng)期浸水後的防水性能(néng),有(yǒu)很(hěn)多(duō)材料,168 h浸水後的吸水率高達20%~40%,這時防水材料就已失去了防水功能(néng)。 2)選用(yòng)水泥聚合物(wù)基複合塗料時,應注意材料168 h浸水後的力學(xué)性能(néng)指标。 3)選用(yòng)防水劑類産(chǎn)品時,應充分(fēn)考慮砂漿在硬化過程中(zhōng)及硬化後的體(tǐ)積收縮問題。 4)選用(yòng)聚合物(wù)水泥類防水砂漿及混凝土時,應考慮不同類别聚合物(wù)水泥的體(tǐ)積收縮值、粘接強度,以及拌合過程中(zhōng)聚合物(wù)膠乳與水硬性材料的相适性。在考慮背水面防水維修時,除了慎重選材外,還要考慮施工(gōng)工(gōng)藝。 1)對于現澆混凝土的地下工(gōng)程,如發現滲水,應盡快找到滲水源,如隻是局部混凝土的不密實和蜂窩引起滲水,可(kě)以采取局部封堵及注漿處理(lǐ),通過漿液的固化使其在縫隙中(zhōng)不密實處重新(xīn)建立起防水帷幕,達到治理(lǐ)滲漏水的目的。如果大面積漫滲,應考慮整體(tǐ)防水處理(lǐ) 2)對于框架磚混結構的地下工(gōng)程,一旦滲漏,除了局部視情況堵漏注漿外,必須全部再做防水處理(lǐ),才能(néng)保證防水效果。 3)對于變形縫和施工(gōng)縫的滲漏水,應視具(jù)體(tǐ)情況制定防水處理(lǐ)方案
4 聚合物(wù)水泥防水材料的特點 聚合物(wù)水泥基複合材料與水泥聚合物(wù)基複合塗料(簡稱JS)是有(yǒu)區(qū)别的,前者為(wèi)剛中(zhōng)有(yǒu)柔的剛韌性材料(即聚合物(wù)改性水泥材料),應劃歸為(wèi)剛性防水材料,主要産(chǎn)品有(yǒu)聚合物(wù)改性水泥砂漿、混凝土;後者主要體(tǐ)現出可(kě)在潮濕基面施工(gōng)、固體(tǐ)含量高、成膜速度快的柔性塗膜材料的性能(néng)(即水泥主要充當聚合物(wù)的填料),應劃歸為(wèi)柔性塗膜材料。
目前水泥聚合物(wù)複合塗料(JS)在市場上已很(hěn)普遍,大量用(yòng)在廁衛間、牆體(tǐ)、屋面防水工(gōng)程。聚合物(wù)水泥砂漿及混凝土可(kě)用(yòng)于地下滲漏工(gōng)程的維修,廁衛間維修,牆體(tǐ)的防水防潮,地下電(diàn)力、熱力、通訊隧道的防水,這類材料可(kě)在潮濕基面,甚至有(yǒu)一定漫滲水壓下直接施工(gōng),其抗拉、抗折強度高,硬化體(tǐ)積收縮小(xiǎo),與基面粘接牢固,在背水面防水時防水與保護功能(néng)可(kě)一體(tǐ)化,在潮濕環境中(zhōng)施工(gōng)簡單工(gōng)期短、工(gōng)效快。聚合物(wù)水泥砂漿和混凝土看似簡單,做出高性能(néng)的産(chǎn)品卻不容易。因為(wèi)用(yòng)于改性水泥的聚合物(wù)材料因類别、化學(xué)結構、所帶極性基團的區(qū)别其性能(néng)有(yǒu)差異,對該原材料的選擇有(yǒu)很(hěn)多(duō)約束條件。例如,對聚合物(wù)玻璃化溫度的要求,這決定着整個複合材料的增韌效果,太軟的聚合物(wù)(偏橡膠性能(néng)的聚合物(wù))會引起硬化體(tǐ)體(tǐ)積收縮率偏大,太硬的聚合物(wù)(抗拉強度高的聚合物(wù))在硬化體(tǐ)中(zhōng)不能(néng)有(yǒu)效地減輕和避免硬化體(tǐ)的應力集中(zhōng)現象;聚合物(wù)所含極性基團的種類和數量,直接影響着複合材料的抗折、抗拉強度,影響着複合材料與基層的粘接強度。目前聚合物(wù)水泥材料品種繁多(duō),性能(néng)參差不齊,許多(duō)人認為(wèi)摻上點膠乳,拌合上水泥就是聚合物(wù)水泥,摻上點砂子就是聚合物(wù)水泥砂漿。施工(gōng)單位自行配制的砂漿,相對于普通砂漿而言,隻是提高了粘接性,聚合物(wù)膠乳用(yòng)得不合适甚至會降低砂漿的性能(néng),還不如配以高效減水劑拌制的普通砂漿的抗壓、抗滲強度高。對性能(néng)優異的聚合物(wù)水泥砂漿來講,聚合物(wù)的摻入主要是改變了水泥砂漿的力學(xué)性能(néng)和耐久性,它體(tǐ)現在:1)抗折強度,比普通砂漿高出1.5倍左右;2)抗滲強度,在1.5 MPa水壓下,按常規實驗方法不能(néng)擊穿,其滲透深度隻有(yǒu)2~3 mm;3)耐凍融性,200次循環強度損失率小(xiǎo)于2%;④體(tǐ)積收縮率,1 :2.5砂漿28 d小(xiǎo)于0.07%。聚合物(wù)水泥砂漿要具(jù)備這樣的性能(néng),而且在背水面施作(zuò)1~l.5 mm厚的防水層,才能(néng)談及抗滲的耐久性,才能(néng)談及與建築物(wù)同壽命。