目 錄
第一節 人防工程防水概況
一、 人防工程防水的重要性
二、 目前人防工程存在滲漏水的狀況
三、 國內建築防水材料發展現狀
四、 國內人防工程防水發展現狀
第二節 地下水對人防工程的危害
一、 地下水貯存的幾種類型
二、 地下水對人防工程的危害
三、 地下水位變化對人防工程的影響
第三節 人防工程防水等級和防水技術分類
一、 人防工程防水標準與防水等級
二、 人防工程防水技術分類
第四節 人防工程防水設計與施工要點
一、 防水方案
二、 施工注意的問題
第一節 防水原理
第二節 防水砼
一、普通防水砼
二、外加劑防水砼
第三節 防水砂漿
一、水泥砂漿抹面防水層
二、有機矽防水砂漿
三、氯丁膠乳水泥砂漿
四、“確保時”防水粉
五、M1500無機水泥密封防水劑
第一節 防水卷材
一、普通石油瀝青卷材
二、改性瀝青防水卷材
三、合成高分子防水卷材
第二節 防水塗料
一、水乳型氯丁橡膠瀝青塗料
二、聚氨酯煤焦油防水塗料
三、丙烯酸酯防水塗料
四、有機矽防水塗料
五、SBS改性瀝青防水塗料
第三節 密封材料
一、聚氯乙烯膠泥
二、聚氨酯彈性密封膏
三、環氧聚氨酯密封膏
四、氯磺化聚乙烯密封膏
五、STM彈性密封油膏
六、821遇水膨脹彈性防水材料
七、DW橡膠止水帶
第四章 人防工程防水設計
第一節 概述
一、人防工程防水方案的確定
二、人防工程防水的標準和等級確定
三、人防工程防水注意事項
第二節 剛性防水設計
一、防水砼防水
二、水泥砂漿防水
第三節 柔性防水設計
一、防水卷材防水
二、防水塗料防水
第四節 人防工程防排水設計
一、建築排水設計
二、人防工程的防水和防潮設計
三、不同水位條件下,常用的防水、防潮設計方案舉例
第五節 細部構造
一、變形縫
二、後澆縫
三、穿牆管(盒)
四、埋設件
五、孔口
六、坑、池
第五章 人防工程防水施工
第一節 卷材防水施工
一、外貼卷材防水法(外防水)
二、內貼卷材防水法(內防水)
第二節 塗膜防水施工
一、適用範圍
二、施工準備
三、施工時氣候要求
四、施工方法
第三節 抹面防水施工
一、水泥砂漿層的施工
二、常用的幾種水泥砂漿防水層施工
三、防水層的養護
第四節 剛性防水施工
一、加氣劑防水砼的施工
二、減水劑防水砼的施
三、三乙醇胺外加劑防水砼的施工
四、氯化鐵防水砼的施工
五、膨脹水泥防水砼的施工
第五節 接縫密封防水施工
一、砼結構牆體施工縫防水做法
二、底板變形縫防水做法
三、牆體變形縫防水做法
四、穿牆管(盒)防水做法
五、預埋件與預留孔(槽)防水做法
六、後澆縫防水做法
七、孔口防水做法
第六章 防水工程質量管理
第一節 施工組織管理
一、施工組織設計
二、重要部位技術交底
三、施工日記
第二節 技術規程和質量要求
一、人防工程防水的一般規定
二、防水砼結構
三、水泥砂漿防水層
四、卷材防水層
第三節 質量檢驗和工程驗收
一、質量檢驗
二、工程驗收
第七章 人防工程滲漏水治理
第一節 滲漏原因及檢查方法
一、滲漏的原因
二、檢查方法
第二節 治理原則和步驟
一、治理的原則
二、治理的步驟
第三節 治理的方案和技術
一、變形縫滲漏水防水堵漏方案
二、施工縫、砼裂縫滲漏水防水堵漏方案
三、預埋件及穿牆管件滲漏水防水堵漏方案
四、孔洞滲漏水防水堵漏方案
參考文獻
內容
第一章 概論
第一節 人防工程防水
一、人防工程防水的重要性
二、目前人防工程存在滲漏水的狀況
經過幾十年的努力,到目前為止國家人防累計投資達幾十億元,已經修建了數千萬平方米的建設,工程初步形成了指揮通信、救護、掩蔽和疏散相互配套的城市人民防空工程體系,為城市平時經濟建設,戰時人民防空,保護人民生命財產安全奠定了良好的基礎。
但是,由於歷史的原因,人防工程中早期工事占很大一部分,達數百萬平方米,其中存在著不同的遺留問題,土建不完善,工程質量差,結構損裂變形,特別是主體工程滲漏水嚴重,如不及時有效地治理,將給人民、給社會帶來很重的負擔,不僅影響了工程的使用功能,而且嚴重影響了人防工程“三個效益”的發揮。
近十年來,各地新建人防工程大量興起,隨著使用規格的逐漸提高,內部環境要求有所提高,但是滲漏水現象卻普遍存在。多數是當年竣工當年滲漏,或翌年滲漏,甚至有的幾年後就無法使用。在全國十省市210個混凝土襯砌的地下室調查結果中發現嚴重滲漏水的工程占57%,微量滲漏水的工程占80%以上。滲漏的因素很多,且各因素間互相關聯。初步調查統計表明施工因素占48%;設計因素占26%;材料因素占20%;管理占6%。這說明地下工程的滲漏水現象已成為人防建設中一大病害,其治理已成了亟待解決的問題。
三、國內建築防水材料發展現狀
建築防水材料在建築中的用量不大,使用比例很小,但其作用和地位卻不容忽視。建國以來,特別是改革開放以來,我國的新型建築防水材料獲得了迅速的發展,產量大幅度增加,新型材料已擺脫紙胎油氈逐步發展到包括防水卷材、建築防水塗料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類新產品,基本上形成了門類基本齊全、檔次配套的材料工業體系。
(一)紙胎油氈持續發展
我國的氧化瀝青紙胎油氈包括石油瀝青和煤焦油兩種,石油瀝青油氈占絕大多數。表1-1列出了國家建材局歷年來對我國油氈產量的統計數字。
表1-1 我國曆年油氈產量(百萬m2)
年度 1952年 1958年 1970年 1980年 1983年 1984年 1985年 1986年 1987年
產量 9.3 189.0 202.6 526.1 669.1 794.8 800.6 758.9 749.0
年度 1988年 1989年 1990年 991年 1992年 1993年 1994年 1995年
產量 744.8 802.0 841.1 861.0 863.0 820.0 840.0 1220.0
(二)改性瀝青油氈迅速發展
經過多年的引進、開發、研究、推廣,我國的新型瀝青油氈,特別是改性瀝青油氈已具相當規模,引進的十多條生產線和自製的約60條生產線總生產能力估計為1.4億m2。1996年改性油氈銷量在3000萬m2左右。
瀝青的催化工藝取得了進展,研製成功磷酸催化氧化新工藝,採用調合與催化複合氧化方法,可獲得優質氧化瀝青,足以生產出低溫柔度達到0℃的先進水平油氈。石油系統利用配和(或)催化方法,也可生產出優質氧化瀝青,足以滿足優質氧化瀝青油氈的需要。
我國已有兩條玻纖氈生產線,4條長纖維聚酯氈生產線,10多條短切纖維聚酯氈生產線。1996年用於油氈的聚酯氈銷售量約為1000萬m2,共約為1500萬m2。
在改性材料方面,SBS橡膠足以滿足改性油氈的需要,APP主要依賴進口。
(三)高分子防水卷材有了新的增長
高分子防水卷材主要包括三元乙丙橡膠、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡膠共混、聚氯乙烯、橡塑共混、再生膠、聚乙烯等防滲片材,近年來獲得了較快的發展。全國高分子卷材的生產廠家約有70餘家,總生產能力約為4000多萬m2,近兩年銷售量有了新的增長,估計1996年的銷售量已超過2000萬m2。
(四)防水塗料的套用不斷擴大
我國建築防水塗料的企業多、規模小,有一定生產規模的就有200多家,此外還有不少油氈企業也生產防水塗料。1994年防水塗料的總銷售量約為13萬噸,其中高檔塗料占12%,中檔塗料占18%,低檔塗料占70%。近兩年來,防水塗料特別是聚氨酯塗料的銷售量,又有了較大的增長,估計1996年防水塗料的量已超過14萬噸。從1996年北京市防水塗料的總銷售趨勢分析,防水塗料的套用將由低檔瀝青基向中、高檔塗料過渡。
(五)中高檔建築密封材料正起步
我國建築密封材料從品種上說已比較齊全,包括PVC塑膠油膏、瀝青油膏以及聚硫、聚氨酯、矽酮、丙烯酸、氯丁膠、丁基密封膩子、氯磺化聚乙烯、建築窗用彈性密封膏、中空玻璃用彈性密封膏等。1994年建築密封膏的銷售量估計為8.36萬噸。
(六)剛性防水和牆漏材料品種繁多
我國研製出不少剛性防水材料,主要作用是封閉混凝土孔隙,從而達到防水的目的,1994年防水劑的銷售量約為21萬噸。我國使用的堵漏材料包括無機粉類、氰凝水溶性聚氨酯、彈性聚氨酯、止水帶、遇水膨脹橡膠等,品種繁多,但銷售量不大。
由此可見,我國建築防水材料雖然門類比較齊全,取得了顯著的進展,但存在的問題不少,有的相當嚴重,與國外的差距相當大。主要表現在:新型防水材料發展緩慢,產品結構不合理;產品質量普遍較低,與國外差距很大;建築防水無保證期制度約束;設計和施工技術落後,污染環境;部分原材料短缺,制約著材料的發展;假冒偽劣產品充斥市場,生產與流通無序;管理鬆懈,執法不嚴。
四、國內人防工程防水發展現狀
目前,人防工程防水一般按“防、排、截、堵相結合,因地制宜、綜合治理”的原則。
“防”是工程結構本身或附加防水層等防水措施,使工程具有一定防止地下水滲入的能力。宜優先採用混凝土自防水結構。
“排”是工程有自流排水條件或可採用機械排水時,採用排水以減少滲水壓力和滲水量,為防水創造有利環境。
“截”是指在工程所在地的地表,設定排水溝,截水溝及導排水系統,將地表水、雨水儘快排走,防止和減少雨水下滲,減少裂隙水進入工程。
“堵”是在圍岩有裂隙水時,採用注漿或嵌填等方法堵住滲漏水,為施工創造有利條件,在工程建成後對滲漏水地段採用注漿堵水、嵌填縫隙、防水抹面等方法將滲水通道堵塞。
砼圍護結構防水主要採用抗滲砼自防水為主,輔助於貼、塗、抹防水材料的方法。對於砼在施工中裂縫的產生問題,隨著新技術的發展,合理設計,加之施工中注意操作,裂縫是可以避免的,大流動度砼、免振砼、外加劑的採用為此提供了保證。
目前,防水砼一方面控制水灰比、砂率,單方水泥量、提高砼密實度和抗滲性,另外更多地採用減水劑、膨脹劑等外加劑,減少砼的收縮,減輕開裂程度,提高抗滲能力。防水貼面材料較多採用高聚物改性瀝青合成高分子等防水卷材和PVC、膨潤土等防水片材。
防水塗料改性瀝青類和高分子類,主要有聚氨酯、橡膠改性瀝青、丙烯酸、有機矽等塗料。這些防水塗料大大提高了防水薄膜的彈性、耐久性和對潮濕基層的粘結性。由於大部分是冷施工,大大改善了工人的勞動條件。但是,由於我國的塗料高分子含量一般偏低,抗裂性能差,特別是採用塗料防水時,對施工縫、伸縮縫、陽角、陰角以及其它容易造成滲漏的薄弱部分必須採用其它密封材料或者加固措施進行配合,否則防水效果將大大下降。
在人防工程“三縫”和其它細部構造防水處理方面,各地已制定了相應的設計通用圖。伸縮縫、沉降縫的處理一般採用中埋式、可卸式和灌入式等構造形式,止水材料有橡膠、塑膠、氯丁膠泥等。
在人防工程滲漏處理技術方面,過去主要採用以水泥為主的防水材料進行快速堵漏和大面積砂漿抹面修補的方法,隨著高分子材料的出現,近來各種化學注漿堵漏抹面技術紛紛出現,化學注漿材料品種繁多,主要有:丙凝、氰凝、甲凝、環氧、聚氨酯、矽酸鈉等,形成地下工程防水最活躍的技術領域。
第二節 地下水對人防工程的危害
一、地下水貯存的幾種類型
所有埋藏於地表以下的水,均稱為地下水。由於地下水貯存的條件不同,其聚集、運動的過程各
不相同,因而,其埋藏條件分布規律、水動力特徵、物理性質、化學成分、運動變化等許多方面
也都具有不同的特點。地下水一般以下面幾種形式存在:
(一)毛細管水
它存在於岩(土)體的毛細管孔隙和細小的裂縫之中。該種水受表面張力和重力影響,是一種半
自由水。它可以傳遞水壓,但只能垂直運動。
(二)重力水
當岩(土)體的全部空隙均被水飽和時,其中能在重力作用下自由運動的水,均為重力水。它既
可以傳遞水壓,又可以由高水位流向低水位。
重力水又可分為三大類:
1.上層滯水
上層滯水是季節性存在於局部隔水層之上的重力水。大氣降水或地表水向地下滲透過程中,因受
到局部隔水層的阻擋而滯留並聚集在該隔水層之上,便形成上層滯水。滯水具有一定的自由水面
和水頭,當然也就能產生水壓。上層滯水主要靠大氣降水和地表水下滲直接補給。
2.潛水
潛水是埋藏於地下第一穩定隔水層之上,具有自由表面的重力水。其自由表面稱為潛水面。地表
距離潛水面的垂直距離,稱為潛水的埋深。潛水面任一點距基準面的絕對標高,稱為地下水位。
3.承壓水
承壓水是充滿於上下兩個穩定隔水層之間的含水層中的重力水。
二、地下水對人防工程的危害
由於許多人防工程長期置於地下水的侵害之下,特別是工程往往受到地形條件的限制,地下水很
難降到工程底板標高以下。因些,地下水對工程的危害作用是相當大的。
地下水的危害作用主要表現有:
(一)毛細作用
當物質內部存在連通孔隙時,水也會沿著這些孔隙上升。毛細現象是建築材料中常見的現象,磚
牆上的毛細管水能達到一層樓的高度。不僅地下水能被有孔的建築材料吸收產生毛細作用,潮濕
土壤中的水分也能通過毛細作用對建築物和構築物產生危害。因此,雖然有的地下建築物處於地
下水位線以上,毛細作用仍然有危害。
毛細水上升高度 可用下式計算:
式中: ――表面張力係數;
――水的密度;
――重力加速度;
――液面濕潤邊界角;
――毛細管半徑。
從上式可以看出,毛細水上升高度 與半徑 成反比關係。但如果物質是增水性的,水不能潤濕管
壁,這時毛細水就不能上升,實際上毛細水不復存在,防水材料一般都具有這種性質。
(二)滲透作用
地下水在土壤孔隙和岩石裂縫中流動,接觸到人防工程襯砌結構後,就會沿著襯砌結構的孔隙流
動而產生滲透作用,當工程埋深超過地下水位線時,由於水位差的存在,將產生滲透壓。地下工
程埋得愈深,地下水位愈高,滲透壓也愈大。
地下水對地下工程襯砌結構的滲透作用,可按達西(Daecy)線性滲透定律,採用下列公式計算:
式中: ――滲透量(cm3/S);
――滲透係數(cm/s;);
――受水壓面積(cm2);
――水頭高度(cm);
――襯砌厚度(cm)。
滲透係數K與襯砌的材料有關。一般砼的K值為0.0002~0.002cm/s,結構緻密的防水砼的的K值低
於10-11cm/s。大多數情況下,人防工程滲漏水是由於地下水的滲透作用引起的。
(三)侵蝕作用
地下水是一種相當複雜的溶液,常含有溶解性氣體、礦物質和有機質,其中已經發現的化學元素
有60多種,常見的有氯(Cl-)、硫酸( )、重碳酸( )、碳酸( )、鈉(Na+)、鉀(K+)、鈣
(Ca++)、鎂(Mg++)等鹼金屬和鹼土金屬離子。溶解的氣體有氧、氮、碳酸氣,偶爾也有硫化
氫、沼氣等。這些溶解於水中的物質,使地下水具有多種特性,當濃度達到一定值時,地下水就
會侵蝕以致損壞地下工程的襯砌結構中的某些材料,直到結構破壞。
在屋面工程中一般不會碰到這三種有害作用,但在人防工程中則必須認真考慮這三種有害作用,
採取有效措施,以防遭到地下水的侵蝕和損壞,所以地下防水必須“綜合處理”、“多道防
線”。所謂“綜合處理”,就是從工程地質、結構、施工等幾個方面綜合考慮,採取有效的措
施。所謂“多道防線”不是指防水的層數愈多愈好,而是要把圍岩(掘開式地下工程的回填
土)、結構自防水處理及地面採取排水措施等,都看成是防水的防線,認真做好,以減弱地下水
對地下工程的危害。
三、地下水位變化對人防工程的影響
(一)浮力作用的影響
浸在地下水中的人防工程會受到地下水的浮力作用。尤其是在施工過程中因地下水位驟然上升,
浮力增大,工程很容易浮起破壞而出現滲漏水。
(二)潛蝕作用的影響
潛蝕作用可分為機械潛蝕和化學潛蝕兩種。機械潛蝕是指土粒在地下水的動水壓力作用下受到沖
刷,將細粒沖走,使土的結構破壞形成空穴;化學潛蝕是指地下水溶解土中的易溶鹽分,使土粒
間的結合力和土的結構破壞,土粒被水帶走,形成空穴。潛蝕作用掏空地基,致使工程失穩,斷
裂破壞。因此,防空地下室在採用排出法防水時,要注意防止發生潛蝕作用。在一般情況下,地
下室不應依賴機械排水法防水。自流排水的工程,在可能出現潛蝕作用時,應在排水溝、管上設
置反濾層,以避免土粒隨流水一起排走。
(三)對圍護結構耐久性的影響
地下水位在防空地下室埋置範圍內變化,使圍護結構交替出現濕潤和乾燥,將降低工程結構材料
的耐久性。
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