混凝土建筑受材料自身特性、施工工藝及后續的荷載外力等多方面因素的共同作用,極容易出現開裂、滲漏水問題。
其中,尤以地下工程的滲漏率為最,個別地區的滲漏率達100%,小到墻面陰滲潮濕、大到明水滲漏,雖程度不同,但卻可以說是幾乎無一幸免!
滲漏水問題一旦出現,將會對地下工程造成難以挽回的損失,輕則損失錢財,重則造成安全事故、危及身體健康安全。
所以,必須采取措施,對地下工程的滲漏問題進行修繕,再造防水層,切實解決滲漏水問題!
地下工程和其它工程一樣,滲漏修繕、再造防水層也無非三個角度:迎水面防水、背水面防水和結構防水。
我們以這張簡圖為例,有結構墻體、室外土壤側及室內空間,假設在結構墻體和室外土壤側接觸的為A,結構墻體和室內空間的墻面為B,可知,在A處做的即為迎水面防水,B處做的即為背水面防水,AB之間的則為結構防水。
我們逐一來講。
迎水面防水
迎水面防水,即在A處,就是在有水的一面直接進行修繕,構建新的防水層。但地下工程不同于屋面、室外,地下工程擋土墻迎水面一側是回填土,體量巨大,從四周以及底面牢牢將地下空間包裹,迎水面做防水,難度極大且工程量巨大。
就算是不計成本、動用大量設備成功將擋土墻外側的土壤開挖,形成足夠空間進行迎水面防水層施工,可能也沒什么效果。
無論是防水卷材還是防水涂料,嚴嚴實實地將四周的擋土墻包裹,施工搭接邊、薄弱點這些易竄水的薄弱環節,仍會是滲漏水的高發區,即便施工非常精細、搭接邊也極為牢固,但底板下的一側,卻是無論如何,也不可能開挖的,這樣,外部的防水層,就無法將地面完全包裹,僅僅是在四周箍了一個圈,卻沒有形成“U”型,下方土壤里的水,仍然會順著四周卷材或涂料防水層的下邊緣處滲入,竄水問題一出現,防水層即失效。
可能有人會說,四周開挖后以防水卷材或防水涂料形成一圈封閉的防水層,對于底板下方無法開挖的部分,可以采用注漿工藝,以注漿材料形成一個連續的整體,如同一個碗扣在底下,與四周的防水層相連,如此一來“U”型防水層形成,可以解決整體滲漏水問題。
注漿工藝再造整體防水層,理論上看來似乎可行,但實際操作,卻具有極大的難度,首先,一般的地下工程面積極大,雖然漏水點很小,但可能下方的防水層已經出現竄水,局部維修無法切實解決問題,再造整體防水層,需要注漿的材料體量巨大、成本非常昂貴。
對于注漿工藝的要求更是非常嚴苛,如何控制漿液的橫向流動,如何防止漿液縱向流動造成漿液流失,如何控制漿液凝結形成一個連貫的整體,這些都是極為困難的。
整個地下工程灌漿需要的灌漿孔也是潛在的滲漏隱患,更何況大量的灌漿孔打穿結構層,也有可能對結構層的整體安全造成不良影響,這些都需要經過非常嚴格的計算及檢測,確保安全無虞。
所以,地下工程從迎水面治理,工程量、綜合成本都是巨大的,而且效果還無法保證。
背水面防水
迎水面如果不能解決,那就該從背水面來考慮了。
背水面做防水,是退而求其次的方法,水從擋土墻外滲入,卻在擋土墻內側,即B側做防水,只能是被動的防水。
被動防水對防水材料的性能要求極高,主要是粘結強度、抗滲性、抗壓強度和抗拉強度四個要素指標。
粘結強度主要是防水材料和擋土墻結構層之間的粘結,如果粘結強度不夠牢,由擋土墻外土壤側滲漏而來的水,即由A往B的水,會輕易地將材料頂起,形成鼓包、甚至脫落。
抗滲性是指材料在水油等壓力作用下抵抗滲透的性質,如果背水面防水材料的抗滲性不足,那么水會透過防水材料。對于抗滲性需要從兩個方面來考量,一方面滲的是液態水,如果是抗裂性好的防水砂漿,能抵擋得住液態水滲透;另一方面滲的則是氣態水,氣態水分子的直徑僅為液態水分子的五萬分之一,因此,對于背水面防水材料的抗滲性能要求更高,一般的背水面防水材料很難防得住氣態水滲透,進而在墻體表面形成陰濕。
抗壓強度是材料面對外部壓力時的強度極限,抗壓強度高則能耐高壓。室外土壤側的水往往帶有壓力,有的是靜水壓、有的則是動水壓,因此背水面材料需要具有一定的抗壓性。
抗拉強度是指背水面材料耐水平方向力拉伸的性能。壓力一般是垂直于背水面材料,而拉力則是平行于背水面材料,這是結構墻體自身在外界力的作用下,發生偏移所造成的,會對背水面材料造成拉伸,即使背水面材料有延伸性,但卻會成為防水薄弱點,當壓力增大時,率先破損,如吹脹的氣球,在延伸最薄弱的環節“爆裂”,造成滲漏問題。
只有滿足這四個要素的背水面防水材料,才能在背水面發揮持續防水的作用,當這四個條件一旦出現缺失或者短板,顧此失彼,滲漏問題勢必會再度出現,陷入漏了修,修了漏的怪圈。
結構防水
結構防水,就是在A和B之間的結構層入手,進行修繕,再造防水層。因為室外的水由A側向B側滲透,帶有水壓,所以單單依靠背水面的材料做修繕,可能短期會有效,但長時間的水壓滲透,加上背水面防水材料選擇不當,各種問題就會接踵而來。
如何才能在已經建好的混凝土結構墻體內構建防水層呢?
搞清楚這個問題,需要明白混凝土結構為什么會滲漏?鋼筋混凝土結構是一個不透水但存在非連續微裂縫且多孔的結構,受多方面因素影響,內部的微裂縫、孔隙會逐漸貫通,不透水性降低或消失,水等劣化因子入侵,加劇混凝土劣化,直接降低混凝土的抗滲性和耐久性,當有水分通過,滲漏問題就產生了。
所以混凝土內部的孔隙、裂縫是滲漏的根源。因此做結構防水,就是通過材料滲透,將內部孔隙封堵填滿,提升混凝土致密性,從而提升抗滲性、耐久性,從源頭阻止滲漏問題再出現,這是根本性解決方案。
所以滲透結晶類防水材料廣泛應用于結構防水,通過在B側刮涂、噴涂,讓材料滲透反應,生成結晶體密實孔隙、裂縫,再造防水層。
滲透結晶材料為剛性材料,受外力作用,容易出現開裂問題,會再次失效,而具備自愈合功能的深層滲透結晶材料則解決了這一難題,當有微裂縫再次出現時,未水化的材料會再次反應生成結晶體,愈合微裂縫,解決滲漏問題。
無論是迎水面防水還是背水面防水、結構防水,根本目的都是為了解決地下工程滲漏難題,所以能綜合應用,徹底解決問題就不失為一個好方法。
迎水面防水挖開側墻外土壤層,重做防水,施工難度高,且無濟于事,勞民傷財。而結構防水和背水面防水相結合,一方面通過激活結構墻體的自愈合自修復功能,提升結構防水抗滲性能,另一方面通過剛柔結合的防水材料在背水面構筑防水層,粘結強度高,耐高壓、抗滲性強,兩者組合,相輔相成,構筑了雙重防水保障,能徹底解決地下工程陰濕滲漏難題!