马志刚
开封大学土木建筑工程学院(475004)
为了扩大使用空间、保证建筑的稳定性,城市建筑中越来越多的高层建筑在地下都修建了地下室。地下室既是建筑的功能部分又是整个高层建筑的结构基部,为了既满足使用中的功能要求,又保证整个建筑基部结构的耐久性,于是将地下室防水提到了重要的位置。在建筑设计规范中对地下室部分的防水要求根据防水等级不同,要求二至多道的防水设防,最基本也要求刚柔相匹配的设防方式。现在常用的防水方法是迎水面柔性材料外防水和钢筋混凝土自防水相结合的复合式防水,但这种外防水技术存在以下不足:①柔性防水卷材在耐久性上很难与结构主体建筑相适应,防水卷材的耐久年限要远小于钢筋混凝土自防水的耐久年限;②一旦柔性防水卷材出现漏水,由于防水卷材所处的位置在迎水面,检修很困难,甚至难以实现;③由于防水卷材和地下室底板结构层之间不是满粘,存在间隙,所以有“一点冲破,全线失效”的缺点。
近年来,防水材料和防水技术迅猛发展,特别是刚性复合防水技术,逐渐被工程界所认可,其中最具代表性的是FS刚性复合防水技术。它是采用在地下结构混凝土中掺入FS102防水密实剂的基础上,在结构面层抹压FS101防水砂浆,同时细部节点、变形缝等部位采用FS-EVA等柔性密封材料处理,构成“刚性复合,以柔适变”的防水体系。
FS101符合《建筑室内防水工程技术规程》CECS196:2006中优选材料的要求,规程提出“掺外加剂防水砂浆在使用时宜选用反应型、低碱、低掺量、易分散的新型材料”。FS101砂浆防水剂在改善砂浆密实性的同时,具有减小砂浆收缩的特征,这是其与传统刚性防水材料最大区别。FS101砂浆防水剂为无机液态,分散性好,与水自然溶合,避免了粉剂及乳剂材料在砂浆拌和时不易均匀的问题,从而提高了砂浆整体防水层的抗渗性和稳定性。
《北京市混凝土外加剂使用发展导向意见2004-2008》中指出,“要求混凝土外加剂向低掺量、高性能、水泥适用性好、绿色环保、能源和资源消耗低方面发展”。FS102混凝土防水密实剂掺量低(胶凝材料质量的0.21%),分散性好,抗氯离子渗透性可提高13%~18%。清华大学土木工程系的试验报告结果表明:加入FS102的混凝土具有减小收缩的规律性特征,对防止混凝土开裂、提高混凝土耐久性具有重要意义。FS102混凝土密实剂不含碱、氯、氨等有害成份,符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评定标准》GB/T17219对饮用水输配水设备的要求。它具有有效改善混凝土拌合物的工作性,增加稠度,改善保水性,可减小大坍落度混凝土拌合物的离析,可促进水化反应,使水化反应更加彻底,能小幅降低水化热峰值,与减水剂、缓凝剂、防冻剂、泵送剂等外加剂适应性好并对钢筋无锈蚀作用等优点。
2.1.1 降低地下防水工程成本
采用FS刚性复合防水技术能节约成本约20%~30%,具体工程状况各不相同,实例中,成本降低最高可达60%。
2.1.2 降低修复成本和难度
FS刚性复合防水技术很大的特点是杜绝了防水层与结构主体之间的 “窜水”,即使在土方回填施工后有水环境下出现渗漏问题,在施工过程中就可以采用修补、注浆等成熟的办法解决,不影响后续工程施工,主体竣工前就可以解决问题。建筑施工过程中解决问题和使用若干年后再解决是两种截然不同的后果。前者可以很方便的进行补救施工,后者则要考虑已装设备、建筑装修面等很多问题,造成资源的浪费和经济的损失。
FS刚性复合防水技术能有效地缩短工期,这主要体现在以下四个方面:
2.2.1 减少施工环节
采用FS刚性复合防水技术与混凝土同步施工,可由工程的土建施工单位直接施工,能有效的缩短工期。同时FS101砂浆防水层与找平层一步完成,无需另作保护层,减少了施工环节。
2.2.2 减少混凝土收缩开裂,少设或取消后浇带
混凝土的收缩开裂是工程中的一个难题,FS102混凝土防水密实剂可在一定条件下控制混凝土早期收缩开裂。一般混凝土的收缩率在0.4‰~0.5‰,每30 m~60 m就必须设置后浇带,使用FS102混凝土防水密实剂后浇带间距可留设到80~120 m,在实际工程施工中最长的达到160 m。FS102混凝土防水密实剂可以延长后浇带设置的距离对施工单位非常有利。在大体积、大板块混凝土施工中可以相应的减少或取消加强带和后浇带的设置,为工程极大地节省了工期和施工步骤。
2.2.3 特殊部位施工简单
工程中特殊部位的防水处理技术难度很大,卷材防水从材料裁剪到最后施工都不能达到很好的保证度,只有后成型材料才能做到因势成型,保证防水工程的完整性。例如桩头等部位都是FS刚性复合防水技术的强项。
2.2.4 减少管理环节
承包单位直接施工,不需要专业防水的分包方,极大程度避免了发包单位与分包单位间的管理冲突、杜绝了责任上的推诿现象。
FS刚性复合防水技术中结构和防水是同寿命的。同时FS102能提高结构自防水混凝土的密实度,对混凝土耐久性有积极作用。FS101防水砂浆与结构自防水混凝土结构紧密结合为一体,从根本上解决了“窜水”问题,提高了工程防水的保证度。在地下防水工程中,如何使防水与结构主体寿命同步,是关系建筑使用寿命的重要课题。该技术将防水与结构主体有机的结合,从而保证和提高了建筑物的防水寿命。
2.4.1 施工简便、操作方便
FS刚性复合防水技术没有特殊的操作要求,砂浆抹灰和混凝土浇筑是施工单位的基本技术,不存在技术难度。FS102的使用简便,搅拌混凝土时添加0.21%的FS102混凝土密实剂,就可以达到技术要求。
施工是否方便是施工单位选用技术的重要因素之一,普通的抹灰工就能解决的防水问题,比找专业的防水施工队去处理问题更容易让人接受。
2.4.2 可以在背水面施工
FS刚性复合防水技术由于本身的技术特点,既可以在结构混凝土的迎水面施工,也可以在结构混凝土的背水面施工,不影响工程的防水效果,增加了防水施工的可变性。
2.5.1 节约资源,利于环保
FS刚性复合防水技术使用时不会产生有害气体,对环保有积极作用。而像SBS、聚氨酯等有机材料施工时,由于施工面潮湿,施工人员得用喷灯烘干作业面或烤融有机材料防水层,对于部分工作面狭窄的施工地点,产生的有毒气体对工人身体及周围空气都会有一定的危害。同时由于FS101、FS102在工程应用中的掺量很低,可以节省大量的仓储和运输成本。
2.5.2 提升工程质量重视度
采用FS刚性复合防水技术时,如果混凝土有施工质量问题,则在施工过程中就能显露,客观上能起到提升质量管理的作用。而传统的防水模式在短时间内掩盖了问题的出现,容易形成后期隐患。
2.5.3 经济效益突出
在考虑一种材料的效益时,不要光用技术、材料来定义,必须要考虑综合经济效益,包括耐久性。FS刚性复合防水技术有一个很大的特点——提高了混凝土的耐久性,这对长远的综合效益有很大的好处,符合建设节约型社会的发展趋势。
综上所述,FS刚性复合防水技术是一项简捷、严谨、环保的新型技术,其系统完整、保证度高,有着降低造价、缩短工期、施工简单、节能降耗、适应性强、操作性好、无窜水层、安全环保、减少超长板块中后浇带和加强带的设置等优点,充分满足了当前地下防水工程的要求。目前该技术在各地已经有很多的工程运用实例,使用面积达到一千多万平方米。从南方的江苏省到东北三省,从沿海的山东、河北到西部的内蒙古、甘肃、四川等,大量不同地域、不同纬度,不同温差的工程实践都证明了,FS刚性复合防水技术是可以保证质量的,而且在很多方面比传统防水有着更多的优点。
[1]GB50108-2008,地下工程防水技术规范[S]
[2]GB50208-2002,地下防水工程质量验收规范[S]
[3]08BJZ15,韩伍思达FS系列防水[S]