斩 建魄 中国科技核心期刊 新型防水卷材相械固定的理论及应用 邓燕华 （１．湖南大学土木工程学院，湖南长沙４１００８２； ２．江西建设职业技术学院土木系，江西南昌３３０２００） 摘要：通过对当前防水施工中存在诸多质量问题及产生原因分析，提出了采用机械固定方法避免卷材粘结不牢、剥离或起鼓 等问题，并详细介绍其基本原理、适用范围和不同卷材施工的主要工序及细部处理的关键技术。实践证明，该方法施工便捷、快速， 节约成本，可从根本上克服传统工艺的不足。 关键词：防水卷材；起鼓；剥离；机械固定 中图分类号：ＴＵ５７＋３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—７０２Ｘ（２０１３）０７—００８５—０３ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆｉｘａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｎｅｗ—ｔｙｐｅ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ ｒｏｌｌ－ｒｏｏｆｉｎｇ ’ＤＥＮＧ Ｙａｎｈｕａｕ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ： ２．Ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３０２００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｎｙ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｉｔｓｅｌｆ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｕｔ ｆｏｒｔｈ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆｉｘｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｐｏｏｒ ｂｏｎｄｉｎｇ，ｓｔｉｒｐｐｉｎｇ ｏｒ ｂｕｌｇｉｎｇ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｒａｄｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｒｅａ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｍａｓｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｄｅｔａｉｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｉｔ ｈａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｅｅｄｙ ｃｏｓｔ ｓａｖｉｎｇ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ ｒｏｌｌ－ｒｏｏｆｉｎｇ；ｂｕｌｇｅ；ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆｉｘａｔｉｏｎ 防水工程长期以来备受重视，国家也出台了相关规范。但 １．２粘结不牢或剥离 仍旧暴露出许多质量问题，不但难修复而且维修费用极高。追 通常情况防水材料的延伸率较小，若施工时粘结剂的涂 究其原因是影响防水质量的因素较多，传统的防水材料 ｂ』ｉｑ－ｚ日￣ 敷量少或不均匀都将使得粘结强度得不到保证。另外，构件在 和施工工艺自身也存在不足，要想根治必须从改善材料性能 长期热冷条件下产生的收缩，使得接缝部位产生较大的移动， 和创新施工工艺入手。 也加剧了防水层的破坏。 １ 传统防水工程存在的缺陷及原因分析 １－３排水功能的缺陷造成防水层破坏‘ 由于基层坡度设计不好，造成屋面积水或防水工程完成 １．１防水层起鼓 后，对水洼的处理不完善，使雨水不能排出，防水层长期在水 防水卷材多数是依靠粘结剂与基层粘结，但在大多数情况 侵蚀下，加速了老化和破坏。 下，因赶工期和受天气影响，常在基层未干燥或者是现浇混凝 １．４基层的缺陷 土的养护期未到，就开始防水层施工，一方面在有水的环境下， 基层干燥程度不够或强度不满足要求，或者产生结构沉 卷材与基层本身存在粘结缺陷，另一方面混凝土后期硬化过程 降等问题，都将严重影响防水施工质量。 中产生的水汽溢出表面，遇上高温作用，从而引发起鼓现象。 从上述分析可知，除了结构问题带来的影响外，防水材料 自身的延伸和抗老化性及粘结性差是产生起鼓和剥离及开裂 收稿日期：２０１３—０４—１７ 的主因。 作者简介：邓燕华，男，１９７５年生，江西南昌人，高级工程师，博士研究 针对上述问题，广大工程技术人员开展了大量的研究，如 生，研究方向：结构抗风与既有建筑鉴定加固、改造。Ｅ－ｍａｉｈ９４９６８２９３０ 为了延长防水寿命，增加材料厚度，认为材料越厚，经受的老 ＠ｑｑ．ｃｏｍ。 化时间越长，反对优质就可以减薄的观念ｌ１】；文献［２—３】认为， Ｎ ＥＷ ＢＵＩ ＬＤＩＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ・８５・ 邓燕华：新型防水卷材机械固定的理论及应用 检验项目包括抗冲击试验和不透水性试验， 要提高材料的耐候性和耐久性，就必须提高其力学性能；李文 看二次试验报告，其次是对上道工序质量的检查，卷材防水屋 化、张广彬等人研究了改性剂对改性沥青防水卷材性能的影 合格后方能进场。响１４］；文献［５—６】就渗漏部位、渗漏原因提出设计上的缺陷或便 面各构造层之间的关系是相互依存、相互制约，其中防水层起 于进行后期的维护；文献［７】分析了卷材与基层的关系，提出 着主导作用，上道工序质量不符合要求不能进行下一道工序 了“零延伸”的概念；文献Ｉ８］利用剥离公式来判断不同的防水 施工，其它施工前的准备工作与传统工艺相同。材料在满粘后能抵抗多宽的裂缝，来决定是否空铺还是满粘。 ４．１．２机械固定配件与工具要求 纵观国内外众多学者的相关研究，取得一些较有价值的 科研成果，但仍未能从根本上解决防水材料与基层粘结不牢 固和剥离破坏等辣手问题。 （１）固定螺钉和金属垫片 必须使用具有防腐涂层的钢质螺钉，若长期处于高温、高 湿、高腐蚀等环境下，须选择不锈钢螺钉。施工时配合金属垫 片或固定压条，将卷材固定在基层上。金属垫片通常使用镀锌 钢板或镀铝锌钢板制成的垫片。 ２防水材料机械固定 ２．１机械固定基本原理 采用机械固定的是为了防止卷材的剥离破坏和与基层粘 聚氯乙烯（ＰＶＣ）、热塑性聚烯烃（ＴＰＯ）或三元乙丙（ＥＰＤＭ）防 水卷材以及其它屋面层的材料机械固定在屋面基层或结构层 上，固定方式有点式、线性和无穿孑Ｌ增强型３种。 ２．２固定方法的选择 （２）固定压条和收压条 常选择线性金属条，压条应预留孔，孔洞大小要求与螺杆 （３）密封胶 结不牢，采用专用的固定件如金属垫片、螺钉、金属压条等，将 直径配合，符合国家相关规范要求。 必须使用与卷材相容的密封胶，且具有良好的耐候性和 粘结性。 （４）焊接工具和其它设备 焊接工具有自动焊接，适用于搭接焊缝大于８０ ｍｍ，手工 聚氯乙烯（ＰＶＣ）和热塑性聚烯烃（ＴＰＯ）防水卷材多采用 点式或线性固定方式。搭接部位采用热风焊接形成连续整体 焊主要用于细部处理，一般配有２０ ｍｍ宽和４０ ｍｍ宽的焊 的防水层。焊接缝基本原理是因分子链互相渗透、缠绕形成新 嘴，前者用于细部处理，后者用于直接焊缝。其它设备主要有 的内聚焊接链，强度高于卷材且与卷材同寿命。三元乙丙 （ＥＰＤＭ）防水卷材采用无穿孔增强型机械固定方式。 电动螺丝刀、扭距器和电锤等。 ４．２ ＰＶＣ／ＴＰＯ防水卷材机械固定施工 在施工准备充分的前提下，进行施工放样，遇接头部位， ３机械固定优缺点与适用范围 ３．１相比传统施工工艺的优点 要求相互错开３００ ｍｍ以上，无法满足时须进行裁剪调节。若 基层为钢结构，应垂直屋面压型钢板的波峰方向铺设。其它基 采用机械固定技术，施工便捷快速、细部处理简单、适应 层按照防水规范中普通卷材铺设要求而定。 卷材预铺好后，可以选择点式或者线性固定。采用点式固 性强，能回收利用、修补方便，当屋面有局部调整或需重新翻 新时容易处理。还能有效地控制空气渗透量，满足环保节能要 定时，卷材纵向搭接宽度不小于１２０ ｍｍ，其中５０ ｍｍ用于覆 求，降低初始成本和后期维护运营成本。 ３＿２适用范围 盖固定件，固定件的间距必须符合设计要求。对于钢板屋面， 可用电动螺丝刀直接旋进；若为混凝土结构层，先用电锤钻孔 （直径多为５．０ ｍｍ或者５．５ ｍｍ），钻孔深度超出螺钉长度２５ 聚氯乙烯（ＰＶＣ）防水卷材、热塑性聚烯烃（ＴＰ０）防水卷 材机械固定技术的应用范围广泛，可以在低坡大跨度或坡屋 ｍｍ，然后用电动螺丝刀将固定件旋进即可。线性固定时卷材 面的新屋面及翻新屋面中使用，特别在大跨度屋面中该技术 纵向搭接宽度为８０ ｍｍ，压条间距应符合设计要求，合理排列 的经济性和施工速度都有明显优势，特别适用于厂房、仓库和 金属压条，压条的固定方法同上述点式固定。固定件应垂直地 体育场馆等屋面防水工程；三元乙丙（ＥＰＤＭ）防水层机械固 定施工技术适用于轻钢屋面、混凝土屋面的防水工程。 固定于钢板波峰或混凝土层，不得倾斜；螺钉与垫片咬合紧 密、与基层压实，不得留有缝隙。 ４施工关键技术 ４．１施工前的准备 固定完毕，卷材所有搭接均通过热风焊接，对于大面积焊 或缝宽８０ ｍｍ以上线性焊，只能采用自动焊接。长边搭接宽 度为１２０ ｍｍ，其中５０ ｍｍ用于固定件的覆盖，其余宽度用于 焊接，且有效焊接宽度２５ ｍｍ以上。细部处理卷材搭接大于 ４．１．１施工前材料的选择 首先进行材料的选择，其型号和规格应符合设计要求。查 １０ ｍｍ，点焊和细部处理只能用手工焊。焊接时，使用４０ ｍｍ ・８６・ 新型建筑材料 ２０１３．７