卷材防水屋面渗漏问题分析及修缮处理_开题报告

随着近年来我国建筑技术的发展，大跨度、轻型和高层建筑日益增多，使屋面结构的变形出现较大变化，而停车场，运动场、花园等屋面的出现，又使屋面功能大大增加，但是自八十年代以来，房屋渗漏问题成为我国工程建设中非常突出的问题。1991年，在建设部组织的对各地区100个城市1988—1990年竣工房屋调查中，发现屋面存在不同程度渗漏的占抽查总数的35%。我国每年仅用于屋面修缮的石油沥青卷材达2.4亿m2，石油沥青胶结材达27万吨，修缮费用超过12亿元。房屋渗漏直接影响到房屋的使用功能与用户安全，也给国家造成巨大经济损失。在房屋渗漏治理过程中，由于措施不当，效果不好，以致出现年年漏、年年修，年年修、年年漏的现象。

为解决好屋面渗漏水问题，我们对屋面渗漏水产生的原因和治理维修方法等方面开展研究工作，以提高屋面渗漏水治理技术水平，改善居住和工作环境。

屋面工程防水是指屋面防水层在正常的使用期限内防渗漏的能力，由于屋面渗漏会引起投诉、纠纷、以及索赔的要求等,给开发商、施工企业、设计单位和业主带来不必要的损失。因此，如何解决屋面渗漏已经成为建筑中关注的问题。据有关数据统计，在建筑工程质量投诉案例中，屋面渗漏名列榜首。屋面防水是保障建筑物基本功能的最重要环节，而由于诸多原因导致的屋面渗漏已经严重影响了业主和使用者的日常生活秩序，并且屋面渗水使得建筑物的使用年限大大缩短，因其维修难度高、费用高而常常造成许多额外的损失，如1990年北京市的房屋渗漏比率就高达60%，而我国每年因为渗水而产生的维修费用大约在10到20亿元之间。因此研究屋面渗漏这一课题就显得尤为必要。

渗漏问题是困绕房建维修部门的难题之一，也是影响房建维修部门安全生产的重要隐患。屋面渗漏不仅会损害建筑物的主体结构,而且给生产、居住带来不便.卷材防水屋面由于在设计、材料、施工、使用维护等方面的原因,产生一些卷材防水层鼓泡、开裂、剥离脱缝、屋面积水、女儿墙山墙推裂漏水、天沟檐口漏水、块体保护层拱起等质量问题.针对此问题探索造成屋面渗漏现象的主要原因,我们可以相应采取些渗漏防治处理方法。

建筑防水材料是一种传统的建筑材料，随着科学技术的发展，以及在全球节能减排的大环境下，紧紧跟随低碳环保的发展理念,与时俱进，成为一种新型建筑材料。建筑防水材料是防止建筑渗漏、腐蚀和保障建筑安全的功能性材料，其影响建筑物的安全性、舒适性和节能效果。建筑防水材料主要包括建筑防水卷材、 建筑防水涂料、建筑密封胶，还包括刚性防水材料和堵漏材料等。 建筑防水材料具有良好的防水保护功能，可以防止水进入建筑物造成水泥钢筋等材料的腐蚀，保证建筑物的安全；防止水渗入保温材料，使保温性能大幅度下降；防止水渗入建筑物内部影响建筑物的使用功能，避免内部设施的损坏；防止建筑物内部潮湿、 霉变，影响舒适性。

  国外建筑防水卷材发展现状和趋势

建筑防水卷材是防水材料最主要的产品类型，其中改性沥青防水卷材是传统的防水卷材产品，在国外始终居于主导地位；随着石油价格的上涨，高分子防水卷材的相对价格优势逐步显现，使其市场份额出现了快速增长，逐步占领原本属于改性沥青防水卷材的市场份额。

1 改性沥青防水卷材 国外的改性沥青防水卷材目前仍以SBS和APP 改性为主，SBS和APP复合改性、SEBS改性和TPO改性虽有应用，但由于产品价格高，市场不大。在改性沥青卷材中，SBS改性卷材由于其较好的弹性疲劳恢复能力和剥离粘结性，市场较稳固，APP改性卷材产量下滑显著。 改性沥青卷材主要用于屋面，此外在种植屋面和道桥防水领域也广泛应用。添加了化学阻根剂的改性沥青防水卷材用于种植屋面的耐根穿刺防水层（作为耐根穿刺改性沥青防水卷材，必须添加化学阻根剂），为了实现更好的阻根性能，还有采用铜离子胎基等方法。 为了节能，最近美国一些厂家推出白色表面的改性沥青屋面卷材。如Polyglass公司的SBS或APP改性沥青自粘屋面卷材，表面带优质的白色表面材料，具有高反射功能，符合“能源之星”对阳光反射率的要求。 GAF公司的SBS和APP改性沥青屋面卷材，在工厂预先将白色弹性体涂料结合于改性沥青卷材表面，比现场涂覆涂层节省劳力费用25%；发亮的白色表面，其反射率能达到157%，远远超过普通的白色涂层。 Soprema公司在SBS改性沥青卷材上面直接铺贴薄膜太阳能电池。 国外改性沥青防水卷材基本采用叠层施工方式，即底层使用玻纤胎基的改性或氧化沥青防水卷材，上层使用聚酯胎基的改性沥青防水卷材。在北欧，有些特殊的改性沥青防水卷材（聚酯玻纤复合胎基）用于单层屋面。这类用于单层屋面的SBS改性沥青防水卷材，由低融点改性沥青和聚酯玻纤复合胎基制成，采用热空气焊接搭接方式机械固定施工。

2 自粘改性沥青防水卷材 为了避免施工现场的火灾安全隐患和沥青烟气的影响，降低保险费用，近年来自粘改性沥青防水卷材在国外获得了快速的发展，用途逐渐扩大。除了传统的SBS改性沥青全自粘防水卷材，一些复合自粘防水卷材也在使用，其上涂盖层为普通改性沥青，下涂盖层为自粘改性沥青；还有多道复合自粘改性沥青防水卷材，在普通改性沥青防水卷材的一面或两面再涂覆一层自粘沥青。绝大多数厂家使用SBS作改性剂，但美国Polyglass公司也用APP和TPO改性沥青。 多数叠层间自粘改性沥青卷材是用玻纤毡增强的，少数厂家使用聚酯毡增强。面层自粘沥青卷材为矿物粒料覆面SBS或APP改性沥青卷材，背面覆盖以隔离纸，一些厂家还在端部区覆盖隔离纸以利粘结。多数厂家使用自粘改性沥青聚酯胎卷材作为泛水，但也有用玻纤毡增强的。 自粘改性沥青卷材的用途十分广阔：一是地下防水，单独使用或与普通改性沥青复合使用；二是作各种坡屋面的垫层，新开发的品种很多；三是低坡度屋 面使用，单独使用或与普通改性沥青卷材复合使用；四是做外墙的隔汽层或防水层，对防止外墙渗漏和保温层隔热功能下降很有帮助。 改性沥青自粘卷材的施工也有局限性，大多数产品只能在高于10℃的环境温度下施工。

3 三元乙丙（EPDM）橡胶防水卷材 国外EPDM使用比例很高，其根本原因在于EPDM产品质量有保证，配套材料齐全，铺装技术先进，耐候性优异，产品使用寿命长。EPDM产品品种有非增强型、增强型和背衬型多种。非增强型有普通标准、阻燃、黑/白面等品种。新推出的合成纤维背衬EPDM系统以喷涂低发泡聚氨酯粘结底面，而接缝则用自粘密封胶带粘接，功能优异。 非增强型EPDM的产品宽度有1.37m到15.24m多个品种。宽幅对于大型工程使用便利，有利于保证工程质量。 EPDM齐全的配套材料，对保证屋面防水质量起到至关重要的作用，包括：搭接胶带、EPDM模制管密封件、内外角、自粘泛水、拼接清理剂、拼接粘结剂、缝中密封胶、接缝密封胶、溶剂型底涂、基层胶粘剂、低VOC含量胶粘剂、堵水玛王帝脂、可浇注双组分无溶剂聚氨酯密封胶、单组分聚氨酯无下垂密封胶、耐候膜清理剂等。 考虑到聚合物片材热稳定性的问题，美国标准对EPDM的热老化条件提出了远比日本等国标准高的要求，如黑色产品为116℃/670h。而且，在美国，公司的产品性能控制往往大大高于标准要求，这就从根本上保证了产品的耐久性和可靠性。 由于产品性能优越，EPDM屋面的10年维护费用不断降低。维护费用的显著下降，还归因于工艺的改进，包括接缝和连接技术的进步。EPDM屋面的典型保证期为10年，前几年又推出了20年的保证期，最近又推出了30年的保证期，受到用户的欢迎。30年保证期的这种屋面系统使用2.3mm厚的EPDM卷材，其耐候性、弹性及物理性能进一步提高。质量保证包括抗冰雹、大风（最高时速44.7m/s）以及偶尔的穿刺等内容，涉及卷材本身、保温、固定件和端部处 。

4 聚氯乙烯（PVC）防水卷材 欧洲的PVC防水卷材已有40年的成功使用记录。在瑞士，PVC已发展成为主导的屋面防水材料，PVC防水卷材从三个方面得到了改进：采用高分子量增塑剂和稳定剂，大大减少迁移性；使用更厚的卷材，开发了3mm厚的产品用于地下防水；PVC卷材加涂丙烯酸涂料予以保护。 屋面PVC卷材主要采用纤维和织物增强，以提高热塑性材料的稳定性。增强材料包括短切纤维加入PVC混合物中，以织物背衬增强，用织物内增强并带织物背衬。非增强均质片材主要用于节点和地下工程。 除PVC卷材外，美国还推出腈热塑性膜（加丁二烯-丙烯腈共聚物的腈）、CPA（Co共聚物合金）和乙烯共聚物合金（EIP）。EIP使用DuPont公司的Elvaloy（酮乙烯酯）作为热塑性改性剂，据称可固定在PVC基料中，提供永久性的柔性，ASTM还制定了专门的标准D6754《酮乙烯酯屋面卷材》，最小厚度仅0.79mm。 欧美的PVC屋面片材都有较高的质量，PVC屋面的平均寿命大于30年，最长的23年后仍能焊接。测试数据表明，配方合理、施工正确和维护良好的增强型PVC片材系统，在欧洲和北美的使用寿命都能超过35年。

5 热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材 热塑性聚烯烃（TPO）卷材具有乙丙橡胶的物理性能，同时又有聚丙烯的可焊接性；织物增强型提供高强度、高耐刺穿性和撕裂性及最小的收缩；不含增塑剂，耐久性好；配有抗紫外线的稳定剂，耐臭氧、化学物品及某些烃油，耐微生物侵蚀；有无氯和无溴的产品，对环境友好；有耐火的品种；白色膜有反射功能，节能，减少城市热岛效应；可回收再生利用。TPO膜有增强型、背衬型和非增强型三种。多数以聚酯、玻纤或两者复合增强。增强型可用压延-层合法、挤出层合法或挤出-涂布法制造。 由于TPO片材具有优越的物理性能，是最为理想的环保材料，因此它一经问世就受到发达国家的青 睐，在西欧、美国和日本均有相当快的发展，成为EPDM和PVC的竞争对手，在单层屋面中已占有一定的比例。特别在美国，TPO发展很快，据统计是市场占有率居前的高分子防水卷材。 国外也出现了自粘TPO片材及自粘配套材料，包括白色接缝带、 覆盖带、泛水、管座，无溶剂，安装快而安全，劳动费用降低，无机械穿透，符合“能源之星”的要求，具有长期耐久性。

从建筑商品化的角度看，房屋建筑必须具备防水功能，任何部位出现渗漏都会使用户拒绝接受和要求赔偿。而许多渗漏的返修远比新建工程麻烦得多，返修时必须将原有的饰面装修或坚硬的混凝土敲掉，重做防水层，每道工序均需耗用大量人力和物力。由此可见，防水工程在房屋建筑工程占有十分重要的地位。本文通过实例对建筑屋面渗漏水原因的分析，研究屋面防水工程的预防及修缮措施。

二、实验方案

工程概况：

宁波某学校一工程，由6幢学生宿舍组成，建筑面积27800平方米，砖混六层结构。屋面为结构找坡，其构造做法为（自下而上）：结构层；20mm水泥砂浆找平层；SBS改性沥 青高分子卷材防水层；XP挤塑保温板保温层；油毡隔离层；C20细石混凝土刚性屋面（内配ø4b@250）。屋面设置分仓缝，缝内用沥青油膏填缝。工程于2002年8月25日通过竣工验收并投入使用，2007年6月，发现在顶层的不同部位产生不同程度的渗漏现象。

下面，将结合工程实际出现的渗漏现象进行分析及处理，针对性的提出一些预防措施。

【现象一】局部卷材防水层出现有规则横向裂缝和无规则裂缝

【原因分析】

1、有规则横向裂缝，主要是屋面板受温度变化以及荷载、湿度、混凝土徐变的的作用，产生胀缩， 引起板端角变形和相对位移。还有卷材老化或低温冷脆，降低了韧性和延伸度等原因。

2、无规则裂缝， 主要是卷材搭接太少，卷材收缩后接头开裂、翘起，卷老化龟裂、鼓泡破裂或外伤等。还有找平层分仓缝设置不当或处理不好、水泥砂浆不规则开裂等原因。

【现象二】局部防水卷材出现起鼓渗漏现象

【原因分析】

1、在防水层与基层之间，局部粘贴不密实的部位，窝有水滴或潮湿空气，当长期受太阳照射或人工热源影响后，体积膨胀而造成起鼓。

2、卷材与基层粘结不牢。如找平层未干燥即涂刷冷底子油或抢铺防水卷材；基层凹凸不平，冷底子油涂刷不均匀；屋面基层未清扫干净；沥青胶结材料未涂刷好，厚薄不匀；找平层受冻变酥等。

3、胶粘剂未充分干燥就急于铺贴卷材，由于溶剂残留在卷材内部，当其挥发时就可形成鼓泡。

【现象三】平屋面局部山墙、女儿墙产生开裂、渗漏现象

【原因分析】

1、结构层与山墙、女儿墙间未留空隙或嵌填松软材料，屋面结构膨胀产生能力，致使山墙、女儿墙出现横向裂缝，并使山墙、女儿墙向外位移，从而出现渗漏。

2、山墙、女儿墙内侧的根部容易积存雨雪及杂物，一般又不及进清扫，尤其防水卷材经常处在潮湿不透风的恶劣环境中，极易发生腐烂而失效，导致漏水。

3、山墙、女儿墙的压顶如采用水泥砂浆抹面，由于温差和干缩变形，使压顶出现横向开裂，有时往往贯通，水就会沿着裂缝缝隙渗入到室内。

4、山墙、女儿墙的泛水部位开裂或脱落，雨水渗漏到屋面基层中去，若基层有毛细孔等，雨水就会渗入室内。

渗漏水解决方案：

1．水材料质量的控制，采用良好的防水对于屋面渗漏水的预防有着重要的作用。合格的建筑材料，应有合格的材料价格。建设单位在编制拦标底价时，应充分调查了解市场信息，适当提高防水工程造价比例。防水卷材和胶结材料进场时驻场监理人员要严格按规范规定验收，首先检查卷材和胶结材料产品出场合格证和国家权威部门的技术性能检测报告，检查材料生产日期、批号、规格和名称；其次检查防水卷材的实体质量，一是根据经验从材料颜色、气味、切口、柔韧性等方面检查外观质量。二是借助游标卡尺等检测工具检测卷材厚度；三是按规范规定随机抽取样品送相关检测部门复检卷材物理力学性能指标。

2.提高作业人员的操作技能，工程质量管理要素“人、机、料、法、环”五大要素，“人”的因素是第一个要素，以手工操作作为主的屋面防水工程，现场作业人员素质的高低显得更为重要。施工单位应做好充分的防水施工准备工作，现场技术负责人要根据工作实际情况编制《防水施工专项技术方案》，内容包括施工部位、施工顺序、施工工艺、构造层次、节点设置方法、增强部位及做法、工程质量验收标准、保证质量的技术措施、成品保护措施和施工安全注意事项。

重视结构自防水   ，屋面结构楼板属于临界板，是直接受到雨雪等外界环境条件侵蚀和影响的外围护结构，在施工图设计时，最好采用高于楼板砼强度一个级别的抗渗型混凝土进行浇筑施工。 什么叫结构自防水？    就是对于有防水要求的结构维护部位，除了进行涂抹或粘贴卷材防水施工外，利用结构本身的刚度和密实度以及掺加一定比例的防水剂进行自身防水，或起到一定的防水作用，就叫结构自防水，它也是刚性防水施工的一部分。

参考文献

  [1]杨永。平屋面渗漏水的原因与防治措施，北京：中外建筑出版社，1999.  [2]张红兵、周小芳。浅谈屋面渗水的问题，河南：河南建材出版社，2010.

[3]房屋建筑学[M]。中央广播电视大学出版社，1984年9月。 [4]建筑施工[M]。东南大学出版社，1996年5月。 [5]现行建筑施工规范大全[M]。中国建筑工业出版社，2002。[6]屋面工程质量验收规范。GB50206~2002，中国建筑工业出版社，2002年8月。[7]工程项目管理学[M]。东北财经大学出版社，2008年1月。

[8] 李承刚.建筑防水新技术.北京.化学工业出版社.1999.108-132，137-149 

[9] 建筑工程防水设计与施工手册编制组.建筑工程防水设计与施工手册.北 京.中国建筑工业出版社.1999.[10]杨胜，袁大伟等著.建筑防水材料.北京.中国建筑工业出版社.2007.1-19。