第8章 防水工程 本章学习要求 了解防水工程的有关基本知识和有关技术术语概念。 掌握地下防水工程结构自防水、卷材防水的主要施工方法和施工要点以及屋面防水 工程卷材防水、刚性防水施工方法和主要的技术措施。 熟悉防水工程节点细部做法，同时应对照现行的国家有关防水工程《规范》。 8.1防水工程概述 8.1.1地下防水与屋面防水工程应遵守的原则： 防水工程在工业民用建筑房屋工程中主要包括地下防水工程和屋面防水工程两部分。 我国地下防水工程设计和施工的原则是：“防、排、截、堵相结合，刚柔相济、因地制宜、 综合治理”。所以，地下工程从工程规划、防水工程设计、防水材料选用、细部节点处理、 施工工艺等方面必须系统考虑。定级标准要准确、方案要可靠、施工方案要简便，经济上 要合理、技术要先进、环境方面要节能减少污染。随着我国城市化加速发展和人们对居住条 件需求越来越高，为了节约土地资源，减少占地面积，我国大中城市的房屋建筑高层如林。 中、高层建筑为了满足使用功能方面要求和减轻结构自重，±0.000以下设计有多层地下室， 可作为地下停车场，仓库，超市，设备用房等。因此，地下防水工程属隐敲工程，时时刻刻 受到地下水的渗透作用，如果地下室防水工程质量达不到《规范》要求，地下水渗漏到地 下室内部，势必带来一系列问题，轻则影响人们的正常工作和生活、重则损坏设备和建筑物 产生不均匀沉降甚至破坏。根据有关资料表明：地下室存在氢污染，而氢是通过地下水渗 漏渗入地下工程内部聚积在地下工程内表面，必要时可加通风设施，所以，地下防水工程从 设计、施工等方面必须按相应规定办理是极为必要的，在设计施工等方面必须把质量放在 首位。 屋面防水工程设计和施工应从选择防水材料、施工方法等方面着眼，应考虑对建筑物周 围环境影响以及建筑节能效果着手，遵循“材料是基础、设计是前提、施工是关键、管理是 保证”的综合治理原则。 8.1.2防水工程按其构造做法分类 1、结构自防水 主要是依靠建筑物构件材料本身的厚度和密实性及构造措施做法，使结构构件即可
承重围护的作用，又可起到防水作用。如地下墙、底版、顶板等防水混凝土。 2、防水层防水 把防水材料铺贴在建筑物构件的迎水面或者背水和接缝处，起到防水的目的。如卷 材防水，涂膜防水，刚性防水层防水。 防水工程按所使用防水材料可分为柔性防水，如卷材、涂膜防水：刚性防水，如细 石混凝土防水屋面和自防水结构等。 8.1.3地下防水、屋面防水等级和设防要求 地下工程的防水设防要求应根据使用功能、结构形式、环境条件、施工方法及材料性能 等因素。按附表81、附表8-3选用。平屋面防水工程应根据建筑物的性质、重要程度、使 用工程以及对防水层合理使用年限，按不同等级进行设防，见附表82。 表8.1地下工程防水等级标准及适用范围 防水等级 标准 适用范围 人员长期停留的场所：因有少量 湿渍会是物品变质、失效的储物场 一级 不允许渗水，结构表面无湿渍 所及严重影响设备正常运转和危 及工程安全运营的部位：极重要的 战备工程 不允许渗水，结构表面可有少量湿渍 工业与民用建筑：总湿渍面积不应大于总防水面 人员经常活动的场所：在有少量湿 积（包括顶板、墙面、地面）的1y1000:任意100 渍的情况下不会使物品变质、失效 防水面积上湿渍不超过1处，单个湿渍的最大面 级 的储物场所及基本不影响着被正 积不大于0.1m 常运转和工程安全运营的部位：重 其他地下工程：总湿渍面积不应大于总防水面积 要的战备工程 的6/1000：任意100m防水面积上的湿渍不超过4 处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m 有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂 人员临时活动的场所：一般战备工 三级 任意100m防水面积上的漏水点数不超过7处， 单个漏水点的最大漏水不大于2.5L/d,单个湿渍的 程 最大面积不大于0.3m 有漏水点，不得有线流和漏泥砂 四级 对渗漏水无严格要求的工程 整个工程平均漏水量不大于2/m·d:任意100 m防水面积的平均漏水量不大于4/m2·d
表8.2屋面防水等级和设防要求 屋面防水等级 项目 I级 Ⅱ级 Ⅲ级 IV级 建筑物 对特别重要或对防水 重要的建筑和高层 非永久性的建 般的建筑 类别 有特殊要求的建筑 建筑 筑 防水层 合理使 25年 15年 10年 5年 用年限 设防 三道或三道以上 二道防水设防 道防水设防 道防水设防 要求 防水设防 宜选用高聚物改性 宜选用高聚物改性 沥青防水卷材、合成 宜选用合成高分子 沥青防水卷材、合成 高分子防水卷材、三 防水层 防水卷材、高聚物改性 高分子防水卷材、金 毡四油沥青防水卷 可选用二毡三 选用 沥青防水卷材、金属板 属板材、合成高分子 材、金属板材、高聚 油沥青防水卷材、 材、合成高分子防水涂 防水涂料、高聚物改 物改性沥青防水涂 高聚物改性沥青 材料 料、细石防水混凝土等 性沥青防水涂料、细 料、合成高分子防水 防水涂料等材料 材料 石防水混凝土、平瓦、 涂料、细石防水混凝 油毡瓦等材料 土、平瓦、油毡瓦等 材料 注：1本规范中采用的沥青均指石油沥青，不包括煤沥青和煤焦油等材料。 石油沥青纸胎油毡和沥青复合胎柔性防水卷材，系限制使用材料 3 在【、Ⅱ级屋面防水设防中，如仅作一道金属板材时，应符合有关技术规定。 对附表8-2中“一道防水设防”应正确理解，它是指具有单独防水能力的一道防水层次。 表8.3 明挖法地下工程防水设防 工 程部 必 体 施工缝 后浇带 变形缝 位 今 防 防 防 塑 金 遇 中 外 外 外 膨 遇 外 防 中 外 可 防 外 ） 遇 贴 涂 水 埋 卸 防 水 水 水 水 水 胀 水 贴 水 涂料 防 板 膨胀止水 式 式 防 防 式 贴防 水措 凝 浆 材 胀 板 施 止水带 止水带 水砂 混凝上 涂料 止水 止水带 嵌缝材料 式 止 水带 止水带 式止水带 嵌缝材料 水卷材 涂防水涂料 水膨账止 水 条
应 应 应 应选一至二种 应选二种 选 应选二种 选 应选二种 级 选 防 应 应 应选 应 应选一种 应选一至二种 级 选 选 至二种 选 应选一至二种 级 修 宜选 应 应 宜选一至二种 级 选 宜选一·种 宜选一至二种 选 选 至二种 注：附表8.1、8.2、8.3、选自《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001) 地下工程的设防标高确定： 地下防水工程的防水设计，应考虑地表水、地下水、毛细管水的作用，以及由人为因 素对水资源保护、合理开发利用将会引起建筑物附近水文地质改变，对地下工程造成一定 的影响，所以，地下工程不能单纯以地下最高水位来确定工程防水标高，对于单建式地下工 程应采用全封闭、部分封闭防排水。对于附建式的全地下或半地下工程的设防高度，为保 地下工程的正常使用，应高出室外地坪高程500mm以上。全封闭、部分封闭是指防水层的 封闭程度，部分封闭只在地层渗透性较好时采用。 8.2地下防水工程 8.2.1防水混凝土 防水混凝土是在普通混凝土的基础上，通过调整配合比，掺外加剂，掺混合料配制而 成的，使其抗渗等级大于S6。防水混凝土的设计抗渗等级，应符合附表8-4的要求。 附表8.4防水混凝土设计抗渗等级 工程埋置深度(m) 设计抗渗等级 <10 S6 1020 58 2030 S10 30~40 S12 注：本表选自(GB50108-2001)适用于IV、V级围岩（土层及软弱围岩） 1、防水混凝土适用范围 防水混凝土适用于一般工业与民用建筑物的地下室、地下水泵房、水池、水塔、大型
设备基础、沉箱、地下连续墙等防水建筑。 防水混凝土不适用于裂缝开展宽度大于0.2mm,并有贯通的裂缝混凝土结构。这是因 为防水混凝土厚度在不小于250mm时，防水混凝土结构表面裂缝宽度小于0.2mm时，不致 于造成影响使用的明显渗漏，小于0.1mm的防会混凝土裂缝在微渗情况下，有“自愈”能 力。对于个别特殊重要工程，薄壁结构或处在侵蚀性水中的结构裂缝允许宽度应控制在 0.1~0.15mm。防水混凝土结构不可能没有裂缝，但裂缝宽度控制太小，如在0.1mm以内， 则结构配筋率增大，造价提高，钢筋稠密，混凝土浇注困难，出现振捣不密实等缺陷，反而 对混凝土抗渗性不利。遭受剧烈振动或冲击结构不适用于防水混凝土结构，原因是振动和 冲击使得混凝土结构内部产生拉应力，当拉应力大于混凝土自身抗拉强度的情况下，这时就 会出现结构裂缝，产生渗漏现象。防水混凝土的环境温度不得高于80℃，一般应控制在 50~60℃以下，最好接近常温。这主要是因为防水混凝土抗渗性随着温度提高而降低，温度 越高降低越明显。温度升高，混凝土硬化后其残留内部的水分蒸发，混凝土内部产生许多 毛细孔，形成渗水通路，加之，水泥与水的水化作用，导致水泥凝胶破裂、干缩，混凝土内 部组织结构破坏，抗渗性能严重降低。另外，若防水混凝土处于有害的侵蚀性介质中，则 防水混凝土的耐蚀系数（为混凝土试块分别在侵蚀性介质中与在水中养护六个月的抗折强度 之比)不应小于0.8，这是因为我国地下水特别是浅层地下水受污染比较严重，混凝土并非 是永性材料，钢筋的侵蚀破坏不容忽视。特别是中、高层建筑增多、投资大、要求使用年限 长、防水等级大多为一级防水，所以必须采取多道防水措施。 2、普通防水混凝土 普通防水混凝土是一种富砂浆混凝土，它不同于普通混凝土，在粗骨料周围（通过调整 和控制配合比的方法)形成一定浓度和良好的质量砂浆包裹层，混凝土硬化后，骨料和骨 料之间孔隙被具有一定密度的水泥砂浆填充，并切断混凝土内部沿粗料表面连通毛细渗水通 路，提高自身密实度和抗渗性的一种混凝土。而且结构厚度不应小于250mm,裂缝宽度不 得大于0.2mm,并不得贯通。 1)影响普通防水混凝土抗渗性的主要因素 ①水灰比的影响 水灰比不得大于0.55。水灰比过大或过小，均对防水混凝土抗渗性能不利。水灰比过 大，混凝土在硬化过程中多余水蒸发，将在混凝土内部形成孔隙和毛细管通路：水灰比 过小，和易性差，拌合和浇捣不良同样会使混凝土内部出现孔隙，而降低混凝土的抗 渗性。同时水灰比对混凝土的耐久性、抗冻性都有一定的影响。 ②水泥用量的影响 水泥用量不得小于320kg/m3(包括细粉料在内)：掺有活性掺合料时，水泥用量不得小 于280kg/m3。对于防水混凝土无论从强度和抗渗要求来讲，均应有一个水泥用量最小 值限制。水泥用量过少，则水泥砂浆不能充分包裹砂子表面，严重影响混凝土拌合质量， 而且会使混凝土内部产生孔隙，影响混凝土自身的密实性和抗渗性。 在考虑水泥用量的同时，可以适当在混凝土里面掺一些活性细粉掺合料，如火山灰
粉煤灰、磨细砂等。加入细粉料即改变了砂子的级配，填充砂粒之间的微小空隙，使防 水的密实度和抗渗性提高。细粉料的掺量应通过实验确定。 ③砂率的影响 选择适当的砂率，可以减少和改变混凝土内部孔隙结构，增加混疑土密实度和抗渗性， 砂率宜为35%~40%，泵送时可增至45%。 ④灰砂比的影响 灰砂比宜为1：1.51：2.5。灰砂比直接反映了水泥砂浆的浓度，以及水泥包裹砂粒状况， 是衡量填充石子空隙的水泥砂浆的质量指标。灰砂比直接影响着防水混凝土的抗渗性。 另外，在合适的水灰比的同时，还应控制混凝土的坍落度，普通防水混凝土坍落度不宜 大于50mm。泵送混凝土坍落度宜控制在120士20mm。坍落度过大或过小都回影响混 凝土的抗渗性和质量。 2)防水混凝土对材料的要求 水泥强度等级不应低于32.5Ma。过期或受潮结块水泥不得使用，品种和强度等级不 同的水泥不得混合使用。在受冻融作用时，应优先选用普通硅酸盐水泥：在不受侵蚀性 介质和冻融作用时，宜采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，粉 煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，使用矿渣硅酸盐水泥必须掺用高效减水剂。在受侵 蚀性介质作用是，应按介质性质选用相应的水泥。 碱骨料反应引起混凝土破坏已成为普遍存在和危险的问题，所以每立方米防水混凝土 中各类材料的总碱量(Na20当量)不得大于3kg。 砂、石除应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JG52-92)和《普通混凝土 用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JG53-92)的有关规定外，石子最大粒径不宜大 于40mm,含泥量不大于1%，泥块含量不大于0.5%。泵送混凝土时其最大粒径应为输 送管径的14：吸水率不应大于1.5%：不得使用碱活性骨料。砂含量不大于3%，泥块 含量不大于1%。 水应采用不含有害物质的纯净水。一般饮用水和天然纯净水均可采用。 3、外加剂防水混凝土 外加剂防水混凝土是在混凝土中掺入一定量的外加剂，以改善混凝土内部结构，达到增 加混凝土密实度和提高抗渗性。所有的外加剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量标 准。 1)减水剂防水混凝土 在混凝土中掺入减水剂，可以获得减水和改善混凝土的和易性，使混凝土内部孔隙分布 得到改善，孔隙率减小，孔径缩小，提高混凝土的密实度和抗渗性，减水剂防水混凝土 适用于地下防水工程、钢筋密集或捣固困难薄壁防水结构、以及泵送混凝土。最高抗渗
强度≥2.2Mpa。 常用的主要减水剂有木质素磺酸钙减水剂，又称M型减水剂，棕色粉末，无毒、不燃、 易溶于水。一般参考掺量为水泥重量的0.15%~0.3%。MF型减水剂，一般参考掺量为水 泥重量的0.5%~1%。糖密类减水剂参考掺量为水泥重量的0.2%~0.35%。对于所选用的 减水剂，应经实验复核产品说明书所列的各项技术指标的正确性。 2)加气剂防水混凝土 目前常用的加气剂有松香酸钠热聚物等。混凝土中加入加气剂后，将会产生大量微小而 均匀的气泡，使其粘滞性增大，不易松散离析，改善了混凝土和易性，同时由于大量微 小气泡的产生，使混凝土中的毛细管性质改变，提高混凝土的抗渗性和抗冻性。加气剂 混凝土含气量要求控制在3%5%范围内，否则含量过大，混凝土的强度将会降低。它 适用于高寒、抗冻性要求高、处于地下水位以下遭受冰冻的地下防水工程。 3)补偿收缩混凝士 补偿收缩混凝土是在普通混凝土中摻入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制而成的一种微膨 胀混凝土，最高抗渗强度≥3.6Mpa。 补偿收缩混凝土是以本身适度膨胀抵消收缩裂缝，同时改善孔隙结构，降低孔隙率，减 小开裂，使混凝土有较高的抗渗性能。它适用于地下连续墙、逆筑法、坑槽回坑及后浇 带、膨胀带等防裂防渗工程，尤其适用于大体积混凝土防裂防渗工程。 常用的膨胀剂有：U型混凝土膨胀剂(UEA),明矾石膨胀剂，明矾石膨胀水泥，石膏 矾土膨胀水泥等。防水混凝土还可根据工程抗裂需要掺入钢纤维或合成纤维，可有效提 高混凝土的抗裂性，但相应成本较高，它适用于对抗拉、抗剪、抗折强度和抗冲击、 抗裂、抗疲劳、抗爆破性能等要求较高的地下防水工程。它的特点：高强、高抗裂、高 韧性，提高耐磨，耐渗性。最高抗渗强度≥3.0Mpa。 4、防水混凝土工程的施工要求 1)防水混凝土迎水面钢筋保护层的厚度不小于50mm。绑扎钢筋的铅丝应向里侧弯曲， 不要外露。 2)配料，必须按实验室制定的配料单严格控制各种材料用量，不得随意增加，对各种外 加剂应稀成较小浓度的溶液后，再加入搅拌机内，严禁将外加剂干粉或者高浓度溶液直 接加到搅拌机内，但膨胀剂应以干粉加入。 3)混凝土的搅拌必须采用机械搅拌，时间不应小于2分钟，掺外加剂时应根据其技术要 求确定搅拌时间，如混凝土出现离析现象，必须进行二次搅拌。混凝土的浇注高度不超 过1.5m,否则应用溜槽或串筒等方法。混凝土浇注应分层，每层厚度不超过250mm, 但板底处可为300mm~400mm,斜坡不应超过17。防水混凝土掺加引气剂、减水剂时 应采用高频插入式振捣器振捣，振捣时间为1030S,以混凝土泛浆和不冒气泡为准， 应避免漏振、欠振和超振。防水混凝土终凝后应立即进行养护，养护时间不少于14天
4)防水混凝土施工缝留设及施工注意的问题。 防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，当留设施工缝应遵守下列原则：墙体应留水平 施工缝而且应留在剪力与弯距最小处或底版与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小 于300mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下 150mm~300mm处。墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。垂直施 工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并尽量与变形缝相结合。施工缝防水构造形式 见图8.1、8.2、8.3。 孕军☆物木反计签的木反 A3 日g.1购工链形传1-) 田g:商工城张格二1 田8.5商上能微格1三】 施工缝施工的操作要求： 水平施工缝与 B/2 B/2 /2 2 垂直施工缝浇灌混 凝土前，应将其表 小龙猎 小龙目 面浮浆和杂物清 榄板 巅 除，先铺净浆，再 ▣5 ☐5 大龙 铺30mm~50mm厚 大拉日 的1：1水泥砂浆或 P爆抢烧断行.林8导 工只试式脸 累台防水浆 涂刷混凝土界面处 性 啦 理剂，并及时浇灌 方形处水乐 方形止水环 混凝土。 遇水膨胀止水 图84模板宇栓做去 条应具有缓胀性 能，其7天的膨胀 率不应大于最终膨胀率的60%，而且应保证位置准确，固定牢靠。 防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板。固定模板用的螺栓必 须穿过防水混凝土时，可以采用工具式螺栓或螺栓加堵头，螺栓应加焊方形止水环。见 图8.4。 5)后浇带留设与施工
随着高层建筑物的增多，大体积混凝土主体结构愈来愈多。为减少早期混凝土裂缝，需 留设后浇带，后浇带部位在结构中实际形成了两条施工缝，对结构在该部位受力有一定 影响，所以应留设在受力较小的部位，因后浇带系柔性接缝，故也应留设在变形较小的 部位，间距宜为30m~60m,宽度宜为700mm~1000mm 后浇带可做成平缝，结构立筋不宜在缝中断开，如需断开，则主筋搭接长度大于45倍 主筋直径，并应按设计要求加设附加钢筋。后浇带应在其两侧混凝土龄期达六周后再施 工，但高层建筑的后浇带应在结构顶板浇筑钢筋混凝土两周后进行，施工缝表面需按上 述的办法处理，补偿收缩混凝土的养护期不应少于四周。 后浇带应采用补偿收缩混凝土浇筑，其强度等级应比两侧混凝土提高一个等级。混凝土 养护应不少于28天。后浇带构造祥图见图8.5。 上5 10n-1 m-1n a) 4上中h与 石aeg百 L900-400 c] 6 )变形缝的施工与构造 产条空 橡胶（或塑料）中埋式止水带适用水压及变形量大， 1*南毛*1 而结构厚度≥300mm的变形缝；金属中埋式止水带可 用2厚紫钢板或3厚不锈钢板，适用于环境温度高于 50℃，结构厚度≥300mm的变形缝。中埋式止水带在 转角处宜采用直角专用配件，并应做成圆弧，转角半 20 径一般为200mm300mm。橡胶与金属止水带必须理 设准确，其中间空心圆环（或中心线）应与变形缝及 00 结构厚度中心线重合。止水带接茬不得甩在转角处， 1- 应留在边墙较高部位，接头宜采用热压焊，金属材料 可采用搭接或对焊。浇混凝土前，必须采用专用的钢 筋套或扁钢固定，以防止位移。止水带设置应与结构 专业结合，避免与钢筋交叉施工。当采用遇水膨胀橡 200 胶条时，应采用可靠的固定措施，防止止水条胀出缝 处。变形缝做法见图8.6。 图8.6中里武止水带变形继 7)穿墙管（盒）施工与构造 混凝土浇筑前应先预埋穿墙管（盒)，与内墙凹凸部位的距离应大于250mm,结构变形
或管道伸缩量较小时，可以将穿墙管直接埋入混凝土内，采用固定式防水法，并预留凹 槽，用嵌缝材料嵌填密实，结构变形或管道伸缩量较大或有更换要求时，应采用套管式 防水法，套管应加焊止水环。穿墙管较多时，管与管之间距离应大于300mm。钢止水 环加工完成后，在其外壁刷防诱漆二遍，预留动口后理穿墙部分的混疑土必须捣实严密。 柔性防水管道一般可用于管道穿过墙壁之处受有震动或有严密防水要求的建筑物。其防 水构造做法见图8.7。 L 4a具s药 非甲民兴残的为 -要避产 -1:1nB欧发站方 得n号益 L均R星1川事 图 8.7 管道穿墙构造做法详图 8.2.2水泥砂浆防水 水泥砂浆防水属钢性防水，具有高强度、抗刺穿、湿粘性等特点，包括普通防水砂浆，聚合 物水泥砂浆和掺外加剂或掺合料防水砂浆。由于普通防水砂浆的多层做法比较烦琐，在工程 中已不多用。 它的适用范围：适用于理置深度较大，如果结构沉降，温度，湿度变化以及受振动等产生有 害裂缝的地下防水工程不宜采用。除聚合物防水砂浆，其他均不宜在长期受冲击荷载和较大 振动作用下的防水工程中应用。水泥砂浆防水层基层混凝土强度等级不应低于C5,砌体结构 用砂浆强度等级不低于M,5 水泥砂浆防水层可采用人工多层抹压施工，而且可以与其他防水方法叠层使用。聚合物水泥 沙浆防水层厚度单层使用宜为6mm~8mm,双层施工宜为10mm~12mm,掺外加剂、掺合料 等水泥砂浆防水层厚度宜为18mm~20mm. 水泥砂浆防水层所用的有关材料应符合现形的《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)的 有关规定。 水泥砂浆施工是的操作要点： 1、水泥砂浆不得在雨天及5级以上大风中施工，冬季施工时，气温不得低于5℃，且基层表 面温度应保持在0℃以上。夏季施工时不应在35℃以上或烈日照射下施工