刚性防水屋面

　　4 刚性防水屋面
　　4 -1 一般要求
　　4 -1-1刚性防水所用材料易得，价格便宜，耐久性好，维修方便，广泛用于防水等级为Ⅲ级的屋面防水。由于刚性防水材料的表观密度大，抗拉强度低，极限拉应力变小，且混凝土因温差变形、干湿变形及结构变位易产生裂缝，对于屋面防水等级为Ⅱ级及其以上的重要建筑物，只有在与卷材、涂膜刚柔结合做二道防水设防时方可使用，即只可用作I、Ⅱ级屋面多道设防中的一道防水层。同时刚性防水层不适用于受较大振动或冲击的建筑屋面。
　　4 -1-2屋面结构刚度大小，对屋面结构变形起主要作用。为了减少防水层受屋面结构变形的影响，必须提高屋面结构刚度，所以屋面结构层最好是整体现浇混凝土。结构层为装配式钢筋混凝土板时，应用强度等级不小于C20的细石混凝土将板缝灌填密实；当板缝宽度大于40 mm或上窄下宽时，应在缝中放置构造钢筋；板端缝应进行密封处理。板端缝是变形最大的部位，板在长期荷载下的挠曲变形，会导致板与板间的缝隙增大，故强调此处应进行密封处理，无保温层的屋面，由于温差变化对装配式混凝土板变形的影响很大，涂膜防水屋面应在板侧缝和端缝都进行密封处理。
　　4 -1-3 刚性防水层与山墙、女儿墙以及突出屋面结构的交接处应留缝隙，并应做柔性密封理。由于刚性防水层的温差变形及干湿变形，易造成开裂、渗漏以及推裂女儿墙的现象，故在这些位应留设缝隙，并且用柔性密封材料加以处理，以防渗漏。
　　4 -1-4细石混凝土防水层与基层间宜设置隔离层。由于温差、于缩、荷载作用等因素，使构层发生变形、开裂，而导致刚性防水层产生裂缝。在刚性防水层和基层之间设置隔离层，使性水层可以自由，减少了结构变形对防水层的不利影响。
　　4 -1-5 防水层的细石混凝土宜掺外加剂（膨胀剂、减水剂、防水剂）以及掺合料、钢纤维等材料，并应用机械搅拌或机械振捣。掺人膨胀剂、减水剂、防水剂等外加剂，可改善拌合物的和易性，提高混凝土的密实性，对抗裂、抗渗和减缓表面风化、碳化也是有利的。外加剂必须通过在混凝土中的均匀分布，才能实现混凝土性能的提高，要求应用机械搅拌和机械振捣。
　　4 -1-6刚性防水层应设置分格缝，分格缝内应嵌填密封材料。在有规律的裂缝处设置分格缝，用柔性密封材料嵌填，以柔适变，刚柔结合，达到减少裂缝和增强防水的目的。
　　4 -1-7天沟、檐沟应用水泥砂浆找坡，当找坡厚度大于20 mm时，为防止开裂、起壳，宜用细石混凝土找坡。
　　4 -1-8刚性防水层内严禁埋设管线。刚性防水层一般只有40 mm厚，如再埋设管线，将严重削弱防水层断面，而且沿管线位置的混凝土易出现裂缝，导致屋面渗漏，故不允许在刚性防水层中埋设管线。
　　4 -1-9施工环境气温对混凝土的施工质量影响甚大，当气温过高，混凝土中的水分很快蒸发．易出现干缩裂缝而导致渗漏；当气温过低，混凝土强度增长缓慢，在负温度时易受冻而导致内部组织结构破坏，降低防水的效果，因此刚性防水层施工环境气温宜为5～35℃，并应避免在负温度或烈日暴晒下施工。
　　4-2材料要求
　　4 -2 -1 防水层的细石混凝土宜用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，因普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，早期强度高、干缩性小、性能较稳定、耐风化，同时比其他品种的水泥硬化速度慢，所以宜在刚性防水屋面上使用。不得使用火山灰质硅酸盐水泥，由于火山灰质硅酸盐水泥干缩率大、易开裂，故在刚性防水屋面上不得采用。当采用矿渣硅酸盐水泥，由于矿渣硅酸盐水泥泌水性大、抗渗性差，应采取减少泌水性的措施。
　　4-2-2刚性防水层内配筋一般采用中4乙级冷拔低碳钢丝，可以提高混凝土的抗裂度和限制裂缝宽度，同时也比较经济。
　　4-2-3防水层的细石混凝土中，粗骨料的最大粒径不宜大于15 mm，含泥量不应大于1%;细骨料应采用中砂或粗砂，含泥量不应大于2%。
　　4-2-4防水层细石混凝土使用的外加剂，应根据不同品种的适用范围、技术要求选择。由于外加剂的品种繁多，膨胀剂有硫铝酸钙类、氧化钙类和复合类粉状混凝土膨胀剂；减水剂有早强型、缓凝型、引气型、高效型与普通型等；防水剂有无机盐、有机盐等，而且掺量、使用方法也各不相同，因此应根据不同技术要求选择不同品种的外加剂。
　　4 -2 -5水泥贮存时应防止受潮，水泥受潮对性能影响较大，不仅强度大大降低，而且抗渗性也相应降低。水泥存放期不得超过3个月，存放期超过3个月后，水泥活性大大降低，强度降低30%左右，当超过存放期限时，应重新检验确定水泥强度等级。受潮结块的水泥不得使用。
　　4 -2-6外加剂品种较多，性能、掺量、使用方法各不相同，必须分类保管，防止使用时混用、错用而造成质量事故。保存和运输过程均应防晒、防潮，以免发生化学变化造成变质。
　　4-3设计要点
　　4 -3 -1选择刚性防水设计方案时，应根据屋面防水设防要求、地区条件和建筑结构特点等因素，经技术经济比较确定。在非松散材料保温层上，宜选用普通细石混凝土防水层；在屋面温差较大地区，宜选用补偿收缩混凝土防水层；在结构变形较大的基层上，宜选用钢纤维混凝土防水层，钢纤维混凝土具有较高的抗拉强度、韧性好及不易开裂等优点。
　　4-3-2刚性防水屋面应采用结构找坡，坡度宜为2%～3%。坡度不能过大，否则混凝土防水层不易浇捣；坡度也不能过小，否则达不到防排结合的目的。
　　4-3-3细石混凝土防水层的厚度不应小于40 mm，并应配置直径为4～6 mm、间距为100～200 mm的双向钢筋网片；钢筋网片在分格缝处应断开，其保护层厚度不应小于10 mm。如果厚度小于40 mm，混凝土失水很快，水泥水化不充分，降低混凝土抗渗性能；防水层过薄，一些石子粒径可能超过防水层厚度的一半，上部砂浆收缩后易在此出现微裂，造成渗水的通道，所以厚度不可小于40 mm。双向钢筋网片的钢筋间距为100～200 mm时，可满足刚性屋面的构造和计算要求。分格缝处钢筋断开，以利各分格中的刚性防水层自由伸缩。
　　4-3 -4设置分格缝可避免因基层及防水层的变形而引起混凝土开裂，其位置应该是变形较大或较易变形处。防水层的分格缝应设在屋面板的支承端、屋面转折处、防水层与突出屋面结构的交接处，并应与板缝对齐。
　　普通细石混凝土和补偿收缩混凝土防水层的分格缝，其纵横间距不宜大于6m。
　　4-3-5 由于膨胀剂的类型不同，混凝土防水层的约束条件和配筋率不同，膨胀剂的掺量也就不一样，要求在屋面防水工程中掺用膨胀剂后，补偿收缩混凝土的自由膨胀率应为0. 05%～0. 1%。
　　普通混凝土的干缩值一般在0. 04%左右，在有约束情况下膨胀率稍大于0.04%，使混凝土最终产生少量的压应力，从而防止干缩。混凝土膨胀剂的掺量应由试验确定，如掺量过大，自由膨胀率大于0.1%，将会使混凝土破坏；如掺量过小，则起不到补偿收缩的作用。
　　4-4细部构造
　　4 -4 -1普通细石混凝土和补偿收缩混凝土防水层，分格缝的宽度宜为5～30 mm，待混凝土达到一定强度后，用宽度为5 mm的合金钢锯片进行锯割；分格缝内应嵌填密封材料，上部应铺贴卷材或涂膜做保护层（图2 -22）。
　　4-4-2为了改善刚性防水层的整体防水性能，发挥不同材料的特点，刚性防水层与山墙、女儿墙交接处应留宽度为30 mm的缝隙，并应用密封材料嵌填；泛水处应铺设卷材或涂膜附加层（图2 -23）。卷材收头在预留凹槽内密封固定，涂膜收头采用多遍涂刷封严。
　　图2 - 22屋面分格缝
　　图2 - 23屋面泛水
　　4 -4-3变形缝防水构造
　　考虑到刚性防水层的伸缩变形较大，在刚性防水层与变形缝两侧墙体交接处应留宽为30 mm的缝隙，并应用密封材料嵌填；泛水处应铺设卷材或涂膜附加层；在变形缝的中间放置泡沫塑料板，变形缝处先整个覆盖一层卷材并向缝中凹伸，再放上圆棒作为 形造型模架，并用卷材封盖，顶部加扣混凝土盖板或金属盖板（图2 - 24）。由于将卷材盖过变形缝并做成 形全封闭处理，混凝土或金属盖板只作为保护层。
　　图2 - 24屋面变形缝
　　4-4-4水落口防水构造
　　(1)水落口宜采用金属或塑料制品。
　　(2)水落口埋设标高，应考虑水落口设防时增加附加层和柔性密封层的厚度及排水坡度加大的尺寸。
　　(3)水落口周围直径500 mm范围内坡度不应小于5%，并应用防水涂料涂封，其厚度不应小于2 mm。水落口与基层接触处，应留宽20 mm、深20 mm凹槽，嵌填密封材料(图2 -25和图2-26)。
　　图2 - 25屋面水落口（一）
　　4-4-5伸出屋面管道与刚性防水层交接处应留设缝隙，用密封材料嵌填，并应加设卷材或涂膜附加层；收头处应用金属箍箍紧，并用密封材料填严（图2 - 27）。刚性防水层
　　图2 - 26屋面水落口（二）
　　图2 - 27伸出屋面管道