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在细石混凝土中掺入由牡丹江市工业技术开发公司开发研制的QBZ – B1 型确必治水泥砂浆混凝土防水剂(以下简称QBZ 防水剂) ,可大大增加混凝土的和易性,并减少用水量,延缓水泥的凝结时间,降低水化热,防止因温差引起的裂缝,达到很好的抗渗防水的效果,具有较高的抗压强度、提高防水性能和耐老化的特点,对推动建筑屋面防水技术进步,保证工程质量,加快工程进度,降低工程成本具有重要意义。
1 工程概况
牡丹江市国家安居工程地明小区7 – 1 # 楼,建筑面积为10 576 m2 ,建筑总高为21. 90 m ,1 层为框架结构,2～7 层为混合结构,屋面面积为1966 m2 。该工程由牡丹江市石化建筑公司和民政建筑公司共同施工。屋面防水采用掺QBZ 防水剂的方法施工,竣工后获得黑龙江省优质样板工程。
2 材料要求
(1) 水泥:采用普通硅酸盐水泥,标号不低于425 # ,不得使用火山灰质水泥。
(2) 砂、石、水:砂采用中、粗砂,含泥量不超过2 % ,否则需用水冲洗。石子采用粒径5～15 mm 的碎石或卵石,含泥量不超过1 %。拌合水采用不含有害物质的洁净水。
(3) QBZ 防水剂: 呈白色粉末状,掺量为水泥质量的3. 8 %。
(4) J2 密封胶:耐低温为- 40 ℃;耐高温为小于150 ℃;适用时间为1～1. 5 h ;延伸率: 200 %。
(5) J1 隔气胶:耐低温为- 30 ℃;耐高温为小于150 ℃;适用时间为小于12 h ,延伸率: 200 %。
(6) 混凝土:采用C20 细石混凝土,水灰比小于0. 55 ,坍落度为3～5 cm ,混凝土中水泥最小用量为330 kg/ m3 ,含砂率为35 % ,混凝土防水层厚度为40 mm。
3 施工方法和技术措施
3. 1 施工工艺流程
楼板灌缝→抹找平层→刮隔气层→铺保温层→干炉渣找坡→铺隔离层→浇筑防水细石混凝土→密封胶嵌缝
3. 2 预制楼板的板缝处理
预制楼板安装时,要排列整齐,将板缝清理干净,洒水湿润,采用1 ∶2. 5 水泥砂浆坐浆,以免楼板移位。相邻楼板底部离缝为30～50 mm ,当板缝宽度大于50 mm 时,板缝内设置构造钢筋,板缝底部吊木方或角钢作为底模,缝的上、下表面比楼板顶、底面内凹5～10 mm。采用C20 细石混凝土灌缝,并振捣密实,并按规定留置混凝土试块。为保证灌缝质量,板缝混凝土浇筑实行隔层灌缝,必须养护3 d ,养护期内楼板上,不准上料与施工。不准使楼板振动。基层板缝处理对保证结构层整体刚度,减少结构挠曲变形影响很大,故施工时应予以高度重视。
3. 3 找平层的处理
在抹找平层前,应将基层清理干净,洒水湿润,表面撒上干水泥,然后浇水,用条帚把水泥素浆涂刷均匀,随刷随抹20mm 厚1 ∶3 水泥砂浆找平层。同时沿纵横最大间距为6 m设分格缝,分格缝留置在预制板及支承处的拼缝处,缝宽为20 mm。
3. 4 隔气层处理
隔气层采用J1 型隔气防水胶分2 遍涂刮在水泥砂浆找平层上,第1 遍全面涂刮,第2 遍补刮龟裂缝和各节点的复刮。隔气层与墙面连接处,应沿墙向上连续涂刮,高出屋面保温层,但不超过屋面面层。
3. 5 保温层处理
保温层采用水泥珍珠岩,分层铺设,并适当压实,每层虚铺厚度不大于150 mm ,压实程度以保温层抗压强度不低于0. 2 MPa 为宜,最大含水率不超过15 %。
3. 6 炉渣找坡处理
在铺炉渣前,先在女儿墙上根据设计图纸确定的屋面坡度进行找坡放线,按坡度挂线,干铺炉渣拍实,并用2 m 靠尺随时检查表面平整度,允许偏差不大于10 mm。
3. 7 现浇细石混凝土防水层处理
3. 7. 1 分格缝设置
分格缝是为了防止混凝土防水层因温差、混凝土干缩、徐变、荷载或振动、地基沉陷等变形使屋面产生不规则裂缝而人为设置的缝隙。分格缝应设在楼板支承处,屋面转折处,防水层与突出屋面结构的交接处,以及防水层与山墙、女儿墙和屋面结构交接处,并应与缝对齐。其间距大小和部位主要考虑适应混凝土自身收缩变形和受温度、湿度变化的影响,以及结构层各种变形的需要。分格缝的位置和间距与混凝土防水层的内应力有关。间距大应力变形大,间距小变形就小。应力与应变又和全年最大温差、材料膨胀系数、允许变形尺度相关。根据规范规定,普通细石混凝土的分格缝,其纵横间距不宜大于6. 0 m。根据几年来工程实践,全缝每隔20 m 设置1 处,分格缝为1500 mm ×1500 mm 网格,这样将大大减小板块的收缩率。分格缝的形式有多种多样,采用的制作材料也不相同,根据我们的经验,常采用2. 5 mm 厚铁板和松木板条制作,具体形式如图1。
图1 制作分格缝的材料及形状
防水层混凝土浇筑达到初凝强度时,即可取出嵌缝木条,以备循环使用,取木条或铁条时,要注意保持边棱完整,以利密封胶嵌缝,保证防水效果。
3. 7. 2 细石混凝土搅拌
混凝土施工时要求机械搅拌,混凝土中掺入水泥的用量3. 8 %的QBZ 防水剂,混凝土各组份材料应计量准确,采用2次投料法搅拌,即将砂、水泥、1/ 2～2/ 3 的水和QBZ 防水剂先投入搅拌1 min ,然后投入石子和其余的水,再搅拌1 min ,这样做不仅搅拌均匀,还可以提高混凝土强度。QBZ 防水剂使用时直接加入,不需要加水稀释,即可拌合均匀。
3. 7. 3 细石混凝土防水层浇筑
浇筑混凝土前,按1500 mm ×1500 mm 网格进行错缝分格挂线,用防水砂浆固定分格条,砂浆在分格条两侧抹成八字角,在已铺好的隔离层塑料膜上浇筑掺有QBZ 防水剂的细石混凝土。采取分段后退的施工方法,要求边做防水层边铺设隔离层,将厚0. 04 mm 塑料薄膜展开,搭接宽度不小于50mm ,铺平、无漏底、不起皱,随即将拌好的细石混凝土先装分格条边,后装分格条中间,用铁抹子由分格条中间向边角推进,压实抹平,细石混凝土应高出分格条1～2 mm。
3. 7. 4 细石混凝土振捣
细石混凝土防水层采用半干硬性混凝土,因此要使用微型平板振捣器,振捣器振幅可以小些,而频率可以适当大些,振捣要平稳,表面平整,至泛浆为止,不可过快或过慢。每个分格缝内的混凝土板块必须一次浇筑完毕,不得留施工缝,要保证缝边有一定厚度,且振捣密实,边棱整齐。
3. 7. 5 细石混凝土压光
细石混凝土振捣平整密实后,用木抹子抹平,待收水初凝后,取出分格缝条,用铁抹子第2 次抹平压光,并用防水砂浆修补分格缝内的破损部位,做到棱角整齐。混凝土终凝前进行第3 次压实抹光,要求做到表面平光、不起砂、不起层、无抹子压痕为止,抹压时,不得洒干水泥或水泥砂浆抹压。屋面泛水与防水层一次振捣完成。泛水转角处要做成圆弧或钝角。
3. 7. 6 细石混凝土养护
待混凝土终凝表面压光后,及时用塑料薄膜覆盖养护,保持7 昼夜的湿润状态,一定要防止日光曝晒和风吹,施工合适的气温为5～35 ℃,结硬前避免上人踩踏。
3. 8 密封胶嵌缝
当细石混凝土防水层达到70 %强度时,可以进行嵌缝施工。采用J2 型密封胶,首先要用铁刷子将分格缝内的杂物、浮浆和混凝土毛刺清理干净,再用条帚扫净,保持缝内干净、不湿、无水,保证嵌缝密封胶粘接效果。如果分格缝较深时,可以提前烘干一些细砂,灌入分格缝内,上部保证有20 mm 用于灌密封胶。嵌灌密封胶时,分3 次嵌入,不得1 次灌满。找1 个塑料桶,做1 个壶嘴,直接挤压塑料桶即可灌入缝内,避免灌缝时流淌到缝外,并且用8 # 铁线制成铁钩划抹密封胶,提高密封胶与混凝土粘结强度,灌缝细部构造如图2。
图2 分格缝灌缝细部构造
屋面密封胶灌缝质量的好坏,直接影响屋面防水效果,所以屋面工程竣工后,必须做24 h 蓄水试验,这对保证屋面防水施工质量是有益的。
4 施工效果
近年来,在牡丹江市商业学校、地明小区安居工程等几项工程屋面采用这种做法。经过实践检验,具有刚性防水,柔性防裂,耐久性好,施工方便、无味、无毒、不污染环境,改善了防水作业的劳动条件,且施工进度快,便于维修等特点。其防水防裂效果显著,解决了传统材料冻裂和老化问题,降低造价节省了维修费,保证屋面防水工程质量,达到消除渗漏的目的。
