金属屋面板漏水原因分析及解决对策
轻钢建筑体系由于其建筑周期短、预制化程度高、建筑及设计风格灵活多样以及整个施工过程有利于环保等特点,被广泛应用于各类建筑中。每年以8%的速度增长,施工面积2001年达到约2000多万平方米,其建筑结构已逐步深入到大型厂房、仓库、超市、楼堂馆所及体育场馆等各个领域,并且轻钢结构建筑的区域发展由点、线到面;由沿海经济发达地区、中部到西部;由大城市、中等城市到乡镇全面开花,发展势头非常迅猛。同时,与国外发达国家比较,欧美日钢结构建筑占房屋建筑总量的40%(面积),而我国仅占0.5%(面积),可见,我国建筑钢结构尚处于起步阶段,尤其是在居住型低层轻钢建筑尚处于萌芽状态的今天,发展空间十分广阔。
一、轻钢结构压型金属彩板屋面普遍存在漏水现象:
经过市场调研,目前我国大部分钢结构彩板屋面漏水现象铰为严重,在南方区域该现象更为突出,甚至有的钢结构厂家自身厂房、办公室发生漏水的现象也屡见不鲜,漏水主要集中在压型板搭接、屋面采光带、檐沟钢板与水泥墙面连接等部位。
二、金属板屋面漏水原因浅析:
1、由于材料特性引发的漏水隐患:
(1)、金属板自身导热系数大,当外界温度发生较大变化时,由于环境温差变化大,因温度变化造成彩钢板收缩变形而在接口处产生较大位移,因而在金属板接口部位极易产生漏水隐患。
(2)、钢结构体系中,由于结构本身在温度变化、受风载、雪载等外力的作用下,容易发生弹性变形,在连接部位产生位移而产生漏水隐患。
(3)、特殊部位,由于使用不同材料连接,比如女儿墙与钢板伟制的循沟连接处、屋面采光带等部位,由于应力变化不同步,产生漏水隐患。
2、房屋结构设计或板型缺陷而引发的漏水隐患:
(1)、在激烈的市场竞争中,施工方为承接任务,而—味降低造价,为了节省原料,在结构设计时,减小房屋坡度,甚至有的低于1/20,极易产生积水,造成房屋漏水。
(2)、由于造价因素,目前轻钢房屋所采用的压型扳,大多数为波高较低的板型(有效面积大),而且搭接宽度少,当房屋积水时,容易漫过板型搭接部位,产生漏水。
3、地域特征在结构设计中未得到充分考虑而造成防水缺陷:
目前在我国轻钢结构设计时,并未考虑地区气候差异而采用不同的防水措施,比如在南方梅雨环境下的防水措施、沿海地区季台风环境下的防水措施以及东北积雪融化时的防水措施,有其各自的结构特点,选用适合本地区的防水材料。
三、目前钢构厂家在金属板屋面工程中所选用的防水材料及特点:
1、少数技术先进的企业.采用丁基橡胶密封粘结带,效果极佳.漏水现象极少发生。
2、部分企业采用密封胶条(俗称胶泥)或丁苯橡胶密封粘结带。该材料使用寿命短,易老化。使用周期约为'年,极易老化漏水。
3、目前国内绝大多数企业,采用硅酮胶。该材料凝固后粘接强度低。追随性差,易老化,施工过程人为隐患多,防水质量不可靠,极易漏水。
四、解决金属板屋面漏水问题的探讨:
1、合理的进行结构设计,应综合考虑造价、屋面坡度、板型等多种因素,求得最佳方案。
2、充分考虑建筑物所在区域气候特征,采用适合该地区的防水措施及材料。
3、由于金属屋面板的材料特性,同时借鉴国外先进经验,应选用适合于金属板屋面的防水材料;如具有较高的粘结强度、好的追随性、以及耐候性极佳的丁基橡胶防水密封粘接带,作为金属板屋面的配套防水材料。
五、丁基橡胶防水密封粘结带用于钢结构屋面防水的特点:
1、材料特性:丁基橡胶防水密封粘结带是由丁基橡胶与聚异丁烯共混而成,按照特别的生产配方,经过特殊的工艺流程生产出来的无溶剂环保型密封粘结材料,具有如下特性:
(1)、优异的机械性能:粘接强度、抗拉强度和延伸率、弹性极佳,对于界面形变和开裂适应性强。
(2)、化学性能非常稳定:具有优异的耐化学特性,耐候性、耐老化性和耐腐蚀性极佳,耐老化性时间长达20年。
(3)、可靠的应用性能:优异的永久粘接力,尤其是防水性、密封性、耐低温和追随性能极佳,是普通密封条无法比拟的。
2、工艺特点:应用丁基橡胶密封粘结带,利用其优异的材料特性,很好的解决了当接口处发生位移,或因应力不同步而产生漏水隐患的问题。其工艺特点主要表现为:
(1)施工方便快捷。使用密封粘结施工简便,无需等候,粘结一次到位,并且粘结表面干净,施工非常方便。
(2)施工环境要求低。环境温度·15—40℃,湿度在80%以下都可以正常施工,具有较强的环境适应性,非常适合南方及东北地区使用。
(3)修复可靠,工艺简单。防水修复只需在漏水部位采用单面密封粘结带覆盖既可,施工简单,安全可靠。
六、目前国内钢结构屋面板板形多达十几种,根据国内主要应用的彩板板型,我们建议丁基橡胶粘接密封带.
七、丁基橡胶定型密封粘结带在钢结构压型屋面板中的施工工艺:
1、新建钢结构彩板屋面施工工艺(可对应参照上图表);
(1)根据彩板板型或接合部位的间隙、接缝宽度,选用不同规格的双面粘结带;
(2)将彩板接合部位擦拭干净;
(3)从彩板一端开始,将密封胶带慢慢打开,沿接缝处将密封胶带粘于下层彩板的搭接处,然后用手轻轻按压胶带,使其与彩板粘接牢固;
(4)撕掉密封胶带上面的隔离纸,将接口上层的彩板压入结合处,粘合后用手顺序挤压接缝处,使接缝粘接牢固。
(5)将固定螺钉拧紧,使粘结带上下粘结面粘结密实。
2、钢结构屋面防水修复工程施工工艺(可对应参照上页图表):
根据目前对漏水钢结构屋面漏水部位、漏水原因的调查、分析及修复后我们发现主要部位及原因如下:
(1)、屋面板搭接处漏水,主要原因是屋面彩板收缩变形造成该处产生位移,使得硅酮胶及普通密封条与钢板脱离而漏水;
(2)、屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。
针对不同的漏水部位及原因,我们采用不同的工艺来进行修复:
A、在第(1)种情况下,我们采用如下修复工艺:
a、将屋面板搭接处的硅酮胶全部清除掉:
b、将屋面板修复部位彩钢板擦拭干净;
c、根据漏水处接缝情况选用不同规格的单面粘接带;
d、用单面粘结带在接缝处直接覆盖。
e、粘合后顺序用手碾压修复处,使单面粘结在接缝处粘接牢固。
B、在第(2)种情况下,以屋面檐沟与水泥墙面结合为例,采用如下修复工艺:
a、清除彩板与水泥墙面接缝处的硅酮胶;
b、将彩板与水泥墙面接合处擦拭干净,要求水泥墙面不得起砂,必要时徐刷基层处理剂(聚氨酯:苯=1:2(容积):
c、在彩板与水泥墙面接缝处粘贴单面粘结带,并用手顺序碾压,使粘结带粘接牢固。
八、使用丁基橡胶防水密封粘结带的注意事项:
1、使用前必须将被粘物体表面的水、油、污垢等清除干净。
2、丁基橡胶密封粘结带属冷施工自粘型胶带,应一次粘接到位,不能反复粘贴。
丁基橡胶密封粘结带很好地解决了在钢结构压型板屋面中,因配套防水材料自身缺陷而漏水的一大难题,其优异的防水效果及简单的施工工艺,使钢结构压型板屋面的防水不再是困扰业主及施工单位的难题。丁基橡胶密封粘结带,以其20年的耐老化期限,真正做到了防水效果与结构同寿命,从根本上消除了压型板屋面的漏水隐患,是优质钢结构压型板屋面不可缺少的配套防水材料。
什么是合成高分子防水卷材?其性能和特点有哪些?
合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,加入适量的化学助剂、填充剂,采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的可卷曲的片状防水材料。合成高分子防水卷材是近年发展起来的性能优良的防水卷材新品种,可分为有胎和无胎两大类。
合成高分子防水卷材的规格、外观质量、物理力学性能检验判定可按国标GB18173.1--2000的规定进行。施工现场抽样应根据部位遵守相应工程质量验收标准的规定。
合成高分子防水卷材具有以下特点。
(1)匀质性好:合成高分子防水卷材均采用工厂机械化生产,生产过程中能较好地控制产品质量;
(2)拉伸强度高:合成高分子防水卷材的拉伸强度都在3MPa以上,最高的拉伸强度可达10MPa左右,可以满足施工和应用的实际要求;
(3)断裂伸长率高:合成高分子防水卷材的断裂伸长率都在100%以上,有的高达500%左右,可以较好地适应建筑工程防水基层伸缩或开裂变形的需要,确保防水质量;
(4)抗撕裂强度高:合成高分子防水卷材的撕裂强度都在25KN/m以上;
(5)耐热性能好:合成高分子防水卷材在100°C以上的温度条件下,一般都不会流淌和产生集中性气泡;
(6)低温柔性好:一般都在-20°C以下,如三元乙丙橡胶防水卷材的低温柔性在-45°C以下,因此,高分子防水卷材在低温条件下使用,可提高防水层的耐久性,增强防水层的适应能力;
(7)耐腐蚀能力强:合成高分子防水卷材的耐臭氧、耐紫外线、耐气候等能力强,耐老化性能好,延长防水耐用年限;
(8)施工技术要求高:需熟练技术工人操作。与基层完全粘结困难;搭接缝多,易产生接缝粘结不善产生渗漏的问题,因此宜与涂料复合使用,以增强防水层的整体性,提高防水的可靠度;
(9)后期收缩大:大多数合成高分子防水卷材的热收缩和后期收缩均较大,常使卷材防水层产生较大内应力加速老化,或产生防水层被拉裂、搭接缝拉脱翘边等缺陷。
变形缝的防水构造应采用什么做法?
变形缝是屋面变形集中的部位,温差变形、建筑物合理沉降变形都会使变形缝的宽度不断变化,所以不管屋面采用哪种防水材料,变形缝的构造和设防是一致的,即需要多道设防,并在缝的宽度变化时,不会造成防水层的破坏。变形缝有高低变形缝和等高变形缝两种,等高变形缝又分为高出屋面等高变形缝、与屋面平齐变形缝和双天沟变形缝等。
高低变形缝的一边为立墙(高层),另一侧为屋面。这时屋面防水层如为卷材时,卷材应压在高层立墙上,并向缝中下凹,上部采用合成高分子卷材一边钉压在高层立墙上,一边直接粘到屋面防水层上,同时在表面用金属板单边固定予以保护。如屋面为涂膜防水层时,也应采用与卷材防水层相同的处理方法,并做好涂膜防水层与合成高分子卷材的搭接。
等高变形缝的高出屋面变形缝或双天沟变形缝,防水层均应做到高出屋面矮墙或天沟侧壁的顶面,然后在上部用合成高分子卷材覆盖,卷材中间下凹到变形缝内20至30mm,在凹槽内垫聚乙泡沫条,两边与屋面上翻的防水层搭接,宽度不少于100mm,然后再在顶部铺一层合成高分子卷材,两边应覆盖住前一层合成高分子卷材的搭接缝;上部再用细石混凝土或不锈钢盖板盖压。
刚性防水屋面施工及质量保证措施
众所周知,屋面工程的施工好坏,直接关系到主体工程的优劣,而防水工程又是屋面工程的重点。因此,搞好屋面防水工程就显得尤为重要。
一、刚性屋面的特点及适用范围刚性防水屋面一般是指以细石砼及冷拉钢筋为主体材料,依靠砼的密实性和憎水性,并配合一定的构造措施来达到防水作用的屋面。用细石砼作防水材料的最大特点是抗压强度高,极限拉应变小,抗拉强度低,砼的抗拉只有抗压强度的1/10~1/16,抗压极限应变约20倍于抗拉极限应变,在各种不利因素如热胀冷缩以及结构变位的作用下,都将引起屋面开裂。细石砼刚性防水适用于无保温层的装配式整体浇筑的刚性砼屋面,且屋面结构刚度较大,地质条件较好的建筑;它不适用于高温车间,设有振动设备的厂房和设置保温层的屋面,因为高温和振动易使防水层受力产生裂缝。而有保温层的强度低,变形大,同样易使砼受力产生裂缝,砼一旦产生裂缝,就成为漏源,容易引起屋面的渗漏。
二、刚性防水屋面的施工
1.刚性防水屋面工程质量的好坏取决于设计和施工两个方面,如果施工操作不当,设计不好,也同样会使屋面渗漏。实践证明,只要材料恰当,精心施工,维护正常,能有效保证刚性防水屋面的质量及正常使用。
2.隔离层的作法刚性防水屋面分为整体式和分离式两种,整体式即要求防水层与结构层联为整体。分离式可克服结构层对防水层的外约束,减少防水层的开裂。其中找平隔离层既起找平的作用,又起隔离作用。因此施工时,表面一定要平整光滑,尽可能消除结构层对防水层的咬合力和胶结力,隔离层可采用纸筋灰和麻刀灰、低标号砂浆、干铺卷材、砂垫层等材料。
3.防水层施工屋面板嵌缝宜采用细石砼二次嵌缝。
刚性防水层砼在施工中,关键是要保证砼的强度及密实性,主要取决于砼的水灰比、水泥用量、骨料配匀质性、成型方法、振捣方法及外加剂的掺和等因素,其施工主导工序为:搅拌→摊铺→振捣→压光→养护。如掺外加剂,应按比例先用水稀释,再掺入每盘砼中,砼应按规定进行捣固和压光,压光后12~24小时即进行养护,养护时间不少于14天。砼施工气温应在5℃~35℃之间,不得在负温和烈日暴晒下施工。
4.分格缝施工分格缝是以柔适变的部位,即先在缝内涂刷冷底子油,填以具有柔性的防水油膏,能使防水层适应温度应力的变形,避免防水层开裂。
三、刚性屋面的质量通病与质量保证措施
刚性防水屋面容易出现屋面开裂、屋面掺漏、防水层起沙、起壳等质量通病。有高温或有振动的建筑,有较大不均匀沉降的建筑不宜选用刚性防水屋面。防水层必须按规定设置分格,分格缝的纵横间距不宜大于6米,防水层厚度不宜小于40毫米。屋面渗漏容易发生在山墙或女儿墙、檐口、屋面板缝、烟囱或雨水管穿过防水层处。屋面板灌缝宜采用二次灌缝,对分格缝嵌填防水油膏并压实,按常规作法做卷材泛水,保证屋面坡度不小于3%,女儿墙阴角处泛水应做成圆弧。严格控制砼的水灰比不大于0.55,水泥用量不少于330kg/m3,捣固压实收光,作好砼养护。

