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【摘 要】 近年来,为解决外墙渗漏问题,国内建筑界进行了大量的研究,推出了大批新型外墙防水材料和先进施工工艺,并在实际工程中推广应用,取得了一定的防治效果。然而,造成外墙渗漏的原因非常复杂,涉及到建筑物从设计、施工到使用等各方面,外墙渗漏问题尚未得到根本解决。
【关键词】 建筑外墙;渗漏水;机理与防治
1、外墙渗漏的形式
1.1外墙裂缝引起的渗漏
外墙上有贯通的裂缝,就会出现渗漏,地基不均匀沉降、温度变形,干湿变形都有可能引起外墙开裂,其中由于温度引起的开裂量为常见。
1.2砖混结构外墙裂缝引起的渗漏
由于钢筋混凝土的线膨胀系数约为砖砌体的2倍,在相同温差作用下,钢筋混凝土构件的伸缩值要比砖砌体大1倍左右。当外墙砌体抗剪强度不够时,就会引起墙体开裂。温度应力产生的裂缝主要出现在顶层内外纵、横墙两墙。靠山墙的开间表现最明显。裂缝一般从内横墙开始,沿45度延伸至外纵墙,在窗间墙呈横向或斜向分布,在顶层圈粱下皮也有可能出现水平裂缝。
1.3砌体外墙缝隙引起的渗漏
砌体结构的外墙砂浆灰缝不饱满是造成墙体渗水的重要原因。框架填充墙结构的外墙,在墙柱之间是直茬作法,而且设有许多拉结钢筋,给砌筑工作造成困难,所以框架填充墙和柱子之间是防水的薄弱环节。此外,框架梁底最后层砌块的砌筑不但竖缝及水平缝难以饱满,在粱底还存在由于砌体沉降引起的缝隙。玻璃幕墙结构的外墙幕墙顶部与女儿墙之间不锈钢或铝合金压顶封闭不严,如螺丝孔、压顶搭接处不打胶或打胶不严密,都会造成渗水。隐框玻璃幕墙玻璃之间打胶不严密,有些打得太薄,有气泡、针眼,少数国产胶粘结性不良,适应变形能力差,易老化,也会造成渗水。另外,墙体砌筑施工中,固定脚手架的铅丝洞,脚手洞等填塞不实,落水管的铁箍,悬挂等处的扒钉、电线绝缘插架或其它穿墙管线等部位塞灰不严密,都易留下渗水通道。
1.4混水墙外粉刷分格缝破损引起渗漏
外粉刷分格缝由于不交圈、不平直或砂浆等残渣在缝内未清除,使雨水积聚在分格缝内;施工时木条嵌入过深,使分格缝底部抹灰层厚度不够,雨水浸入墙内;缝内未嵌填密封材料或嵌填的密封材料老化,失去防水密封的作用而引起渗漏。
1.5门窗洞口周边封堵不严引起的渗漏
大多数建筑物门窗框采用铝合金、塑料及异型钢材制成,这些材料与墙体材料的材性相差较大,由于温度变形使它们的界面之间产生缝隙,导致渗漏。
1.6细部构造不当引起的渗漏
外墙上有许多凸出外墙面的构件和设备,如挑檐、雨棚、阳台,窗套、落水管等。这些构件有的没做滴水线,或滴水线做得不标准,造成水沿外墙流淌;有的排水坡度不够,甚至反泛水;有的落水口堵塞。造成积水,当于外墙面交接处防水高度不够时,造成外墙渗漏;有的落水管密封不严,又靠墙安装,若有脱节或松动,导致雨水沿外墙流淌而出现渗漏。
1.7外墙安装空调器,商业广告牌引起的渗漏
外墙安装空调器、商业广告牌时,在外墙面上钻洞设支架,支架安装完毕后,洞口缝隙未嵌填密封材料或嵌填不得法,或嵌填的密封材料过早老化,因而雨水从缝隙而入,这种情况在南方更严重。
1.8外墙装饰而施工质量不不良引起的渗漏
在进行外墙装饰前,没有先堵塞墙体上的空洞和缝隙。面砖勾缝用砂浆标号太低,或勾缝不认真,形成很多毛细孔。面砖粘贴不实,出现空鼓,形成储水囊,在温度、压力作用下出现渗漏。
涂装墙面所用涂料质量不合格,涂膜厚度不够,适应基层变形能力差,易老化,年久脱落,失去防水效果。
1.9预制钢筋混凝土外墙板板缝渗漏
预制钢筋混凝土外墙板在生产制作过程中,尺寸有误差,加上吊装运输和安装就位过程中,外墙板防水构造被破壞,如挡水板被砸坏,墙板掉角缺棱,相邻两块外墙板安装后,浇筑混凝土构造柱用插入式振捣器振捣时,混凝土跑浆堵塞空腔,从而使装配式混凝土外墙的垂直缝,水平缝和十字缝的防水构造起不到防水作用,导致渗漏。
1.10其他渗漏形式
现浇混凝土外墙墙体的施工缝、穿墙套管和支模孔洞的防水处理不完善,出现缝隙或墙体混混土浇捣不实的蜂窝、麻面也会引起渗漏。
2、外墙缝隙渗漏的主要影响因素
从上可以看出,外墙渗漏的主要影响因素有:
①墙体中的裂缝形式及分布很复杂,应用裂缝形状系数进行修正,裂缝形状系数应针对不同墙体材料及构造形式通过试验确定。
②不应只考虑单独的风压或毛细压力作用,实际状态下,由于墙体中裂缝的走向并不都是水平的,也有斜向的,外墙上尚有一些并不垂直的立面构造,在这种情况下,还应考虑雨水自重引起的压力,同时还应考虑温差压力及毛细压力的协同作用。
③当裂缝的宽度较小时,渗水量不大,加上墙体材料都是无机多孔材料,这部分术在渗透过程中被缝壁周围材料吸收,因此在室内未见渗漏。同时当下雨时间不长时,还存在墙体内水分的渗透与蒸发平衡的问题。据有关研究资料表明,在气干状态下,墙体裂缝宽度在0.15—0.2mm以下,不会出现渗漏水现象,而在潮湿状态下,墙体裂缝宽度在0.1mm以下时也会出现渗漏,所以持续下雨时间过长,墙体出现渗透水的几率就大。
④裂缝宽度及毛细孔半径。单位时间通过贯通扁平裂缝的渗透量与裂缝宽度的3次方成正比,单位时间通过贯通毛细孔的渗水量与毛细孔直径的4次方成正比,裂缝宽度及毛细孔半径显著地影响外墙渗漏。
⑤水压力。作用于外墙的水压力主要来自风压,同时也存在自重、温差、毛细作用引起的压力。单位时间通过贯通缝隙的渗水量与水压力成正比。高层建筑中由于:风压大,更容易出现外墙渗漏。
⑥墙体厚度,单位时问通过贯通缝隙的渗水量与墙体厚度成反比,毛细渗透所需时间与墙体厚度的千方成正比,增加墙体厚度可以有效地阻止雨水通过外墙进入室内。
⑦墙体材料的亲水性。毛细作用产生的压力与接触角的余弦成正比,墙体材料的亲水性越强,接触角越小,产生的毛细比力越大当材料呈憎水性时,就会产生反压力,阻上雨水的进入。
3、外墙渗漏的防治措施
3.1控制墙体的裂缝
外墙无论采取什么结构形式,很难完全避免裂缝的产生。另外,外墙还有大量的门洞、窗洞、脚手洞、穿楞洞等,这些部位都是防止渗漏的薄弱点。关于墙体裂缝控制以及治理方面的技术措施,在此不再赘述。
3.2提高墙体材料的抗渗能力
最有效的措施是提高密实度,但同时也增加了墙体的自重,降低了墙体的保温性能。
3.3加强墙面排水加强阳台、雨棚、落水管等部位排水及检修可以有效地防止由此引起的外墙渗漏。
3.4对外墙面采取憎水处理
典型做法是采用有机硅乳液对外墙面进行处理,经处理后的外墙面,水不能湿润,辅助以有效地防止由于毛细作用引起的渗漏。对于较大的裂缝和孔洞以及风压较大时,其作用效果将受到限制。
3.5瓷砖贴面
粘贴瓷砖可以有效防止外墙渗漏,但应注意面砖粘结剂的选用和勾缝处理,避免面砖脱落以及勾缝进水引起的温差渗透。
3.6采用涂膜防水材料
采用外墙涂膜防水材料在整个墙面形成一层完整的无缝防水层,材料的质量直接影响对外墙的保护效果。只有形成一定厚度的弹性涂膜才能保证涂膜防水性能以及对基层微小裂缝的适应性。
【关键词】 建筑外墙;渗漏水;机理与防治
1、外墙渗漏的形式
1.1外墙裂缝引起的渗漏
外墙上有贯通的裂缝,就会出现渗漏,地基不均匀沉降、温度变形,干湿变形都有可能引起外墙开裂,其中由于温度引起的开裂量为常见。
1.2砖混结构外墙裂缝引起的渗漏
由于钢筋混凝土的线膨胀系数约为砖砌体的2倍,在相同温差作用下,钢筋混凝土构件的伸缩值要比砖砌体大1倍左右。当外墙砌体抗剪强度不够时,就会引起墙体开裂。温度应力产生的裂缝主要出现在顶层内外纵、横墙两墙。靠山墙的开间表现最明显。裂缝一般从内横墙开始,沿45度延伸至外纵墙,在窗间墙呈横向或斜向分布,在顶层圈粱下皮也有可能出现水平裂缝。
1.3砌体外墙缝隙引起的渗漏
砌体结构的外墙砂浆灰缝不饱满是造成墙体渗水的重要原因。框架填充墙结构的外墙,在墙柱之间是直茬作法,而且设有许多拉结钢筋,给砌筑工作造成困难,所以框架填充墙和柱子之间是防水的薄弱环节。此外,框架梁底最后层砌块的砌筑不但竖缝及水平缝难以饱满,在粱底还存在由于砌体沉降引起的缝隙。玻璃幕墙结构的外墙幕墙顶部与女儿墙之间不锈钢或铝合金压顶封闭不严,如螺丝孔、压顶搭接处不打胶或打胶不严密,都会造成渗水。隐框玻璃幕墙玻璃之间打胶不严密,有些打得太薄,有气泡、针眼,少数国产胶粘结性不良,适应变形能力差,易老化,也会造成渗水。另外,墙体砌筑施工中,固定脚手架的铅丝洞,脚手洞等填塞不实,落水管的铁箍,悬挂等处的扒钉、电线绝缘插架或其它穿墙管线等部位塞灰不严密,都易留下渗水通道。
1.4混水墙外粉刷分格缝破损引起渗漏
外粉刷分格缝由于不交圈、不平直或砂浆等残渣在缝内未清除,使雨水积聚在分格缝内;施工时木条嵌入过深,使分格缝底部抹灰层厚度不够,雨水浸入墙内;缝内未嵌填密封材料或嵌填的密封材料老化,失去防水密封的作用而引起渗漏。
1.5门窗洞口周边封堵不严引起的渗漏
大多数建筑物门窗框采用铝合金、塑料及异型钢材制成,这些材料与墙体材料的材性相差较大,由于温度变形使它们的界面之间产生缝隙,导致渗漏。
1.6细部构造不当引起的渗漏
外墙上有许多凸出外墙面的构件和设备,如挑檐、雨棚、阳台,窗套、落水管等。这些构件有的没做滴水线,或滴水线做得不标准,造成水沿外墙流淌;有的排水坡度不够,甚至反泛水;有的落水口堵塞。造成积水,当于外墙面交接处防水高度不够时,造成外墙渗漏;有的落水管密封不严,又靠墙安装,若有脱节或松动,导致雨水沿外墙流淌而出现渗漏。
1.7外墙安装空调器,商业广告牌引起的渗漏
外墙安装空调器、商业广告牌时,在外墙面上钻洞设支架,支架安装完毕后,洞口缝隙未嵌填密封材料或嵌填不得法,或嵌填的密封材料过早老化,因而雨水从缝隙而入,这种情况在南方更严重。
1.8外墙装饰而施工质量不不良引起的渗漏
在进行外墙装饰前,没有先堵塞墙体上的空洞和缝隙。面砖勾缝用砂浆标号太低,或勾缝不认真,形成很多毛细孔。面砖粘贴不实,出现空鼓,形成储水囊,在温度、压力作用下出现渗漏。
涂装墙面所用涂料质量不合格,涂膜厚度不够,适应基层变形能力差,易老化,年久脱落,失去防水效果。
1.9预制钢筋混凝土外墙板板缝渗漏
预制钢筋混凝土外墙板在生产制作过程中,尺寸有误差,加上吊装运输和安装就位过程中,外墙板防水构造被破壞,如挡水板被砸坏,墙板掉角缺棱,相邻两块外墙板安装后,浇筑混凝土构造柱用插入式振捣器振捣时,混凝土跑浆堵塞空腔,从而使装配式混凝土外墙的垂直缝,水平缝和十字缝的防水构造起不到防水作用,导致渗漏。
1.10其他渗漏形式
现浇混凝土外墙墙体的施工缝、穿墙套管和支模孔洞的防水处理不完善,出现缝隙或墙体混混土浇捣不实的蜂窝、麻面也会引起渗漏。
2、外墙缝隙渗漏的主要影响因素
从上可以看出,外墙渗漏的主要影响因素有:
①墙体中的裂缝形式及分布很复杂,应用裂缝形状系数进行修正,裂缝形状系数应针对不同墙体材料及构造形式通过试验确定。
②不应只考虑单独的风压或毛细压力作用,实际状态下,由于墙体中裂缝的走向并不都是水平的,也有斜向的,外墙上尚有一些并不垂直的立面构造,在这种情况下,还应考虑雨水自重引起的压力,同时还应考虑温差压力及毛细压力的协同作用。
③当裂缝的宽度较小时,渗水量不大,加上墙体材料都是无机多孔材料,这部分术在渗透过程中被缝壁周围材料吸收,因此在室内未见渗漏。同时当下雨时间不长时,还存在墙体内水分的渗透与蒸发平衡的问题。据有关研究资料表明,在气干状态下,墙体裂缝宽度在0.15—0.2mm以下,不会出现渗漏水现象,而在潮湿状态下,墙体裂缝宽度在0.1mm以下时也会出现渗漏,所以持续下雨时间过长,墙体出现渗透水的几率就大。
④裂缝宽度及毛细孔半径。单位时间通过贯通扁平裂缝的渗透量与裂缝宽度的3次方成正比,单位时间通过贯通毛细孔的渗水量与毛细孔直径的4次方成正比,裂缝宽度及毛细孔半径显著地影响外墙渗漏。
⑤水压力。作用于外墙的水压力主要来自风压,同时也存在自重、温差、毛细作用引起的压力。单位时间通过贯通缝隙的渗水量与水压力成正比。高层建筑中由于:风压大,更容易出现外墙渗漏。
⑥墙体厚度,单位时问通过贯通缝隙的渗水量与墙体厚度成反比,毛细渗透所需时间与墙体厚度的千方成正比,增加墙体厚度可以有效地阻止雨水通过外墙进入室内。
⑦墙体材料的亲水性。毛细作用产生的压力与接触角的余弦成正比,墙体材料的亲水性越强,接触角越小,产生的毛细比力越大当材料呈憎水性时,就会产生反压力,阻上雨水的进入。
3、外墙渗漏的防治措施
3.1控制墙体的裂缝
外墙无论采取什么结构形式,很难完全避免裂缝的产生。另外,外墙还有大量的门洞、窗洞、脚手洞、穿楞洞等,这些部位都是防止渗漏的薄弱点。关于墙体裂缝控制以及治理方面的技术措施,在此不再赘述。
3.2提高墙体材料的抗渗能力
最有效的措施是提高密实度,但同时也增加了墙体的自重,降低了墙体的保温性能。
3.3加强墙面排水加强阳台、雨棚、落水管等部位排水及检修可以有效地防止由此引起的外墙渗漏。
3.4对外墙面采取憎水处理
典型做法是采用有机硅乳液对外墙面进行处理,经处理后的外墙面,水不能湿润,辅助以有效地防止由于毛细作用引起的渗漏。对于较大的裂缝和孔洞以及风压较大时,其作用效果将受到限制。
3.5瓷砖贴面
粘贴瓷砖可以有效防止外墙渗漏,但应注意面砖粘结剂的选用和勾缝处理,避免面砖脱落以及勾缝进水引起的温差渗透。
3.6采用涂膜防水材料
采用外墙涂膜防水材料在整个墙面形成一层完整的无缝防水层,材料的质量直接影响对外墙的保护效果。只有形成一定厚度的弹性涂膜才能保证涂膜防水性能以及对基层微小裂缝的适应性。