喷涂聚脲防水涂料在大学校园建筑屋面渗漏治理中的应用.pdf

江苏建筑 2 0 1 3 年第 4期 ( 总第 1 5 6期) 6 7 喷 涂 聚 脲防 水 涂料 在大 学 校园 建 筑 屋面 渗 漏 治 理 中的 应用 张 沂 【 南京邮电大学。 江苏南京 2 1 0 0 2 3 ) 【 摘 要 文章分析了某高校学生宿舍屋面严重渗漏的原因， 通过比较不同O r _ r - 艺的特性， 确定了喷涂聚脲防水涂料的 治理方案和施工工 艺， 实践表 明喷涂聚脲 防水涂料能有效治理校 园建筑屋 面渗 漏问题 ， 建议推 广。 【 关键词】 校园建筑； 屋面渗漏； 治理； 喷涂聚脲防水涂料 中图分类号】 T U 5 6 1 6 5 【 文献标识码】 B 文章编号】 l 0 0 5 6 2 7 0 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 6 7 0 4 Ap p l i c a t i o n o f S p r a y i n g P o l y u r e a W a t e r p r o o fi n g Co a t i n g i n Ro o f Le a k Tr e a t me n t o f Ca mp u s Bu i l d i n g s Z HANG Yi ( N a n j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o m mu n i c a t i o n s ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 2 3 C h i n a ) Ab s t r a c t ： C a u s e s o f s e l o u s l e a k o n t h e r o o f o f a u n i v e r s i t y d o r mi t o r y a r e a n a l y z e d i n t h i s p a p e r T h e t r e a t me n t p r o g r a m a n d c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f s p r a y i n g p o l y u r e a wa t e r p r o o fi n g c o a t i n g w鹪 d e t e r mi n e d a f t e r t h e c o mp a ris o n o f d i ff e r e n t wa t e rpr o o f t e c h n o l o g y c h a r a c t e r i s t i c s P r a c t i c e i n d i c a t e s t h a t t h e t e c h n i q u e h a s s u p e r i o r p e r f o rm a n c e a n d i s wo r t h s p r e a d i n g i n r o o f l e a k t r e a t me n t o f c a mp u s b u i l d i n g s Ke y wo r d s：c a mp u s b u i l d i n g； r o o f l e a k； t r e a t me n t ； s p r a y p o l y u r e a wa t e rproo fin g c o a t i n g 1 工 程 概 况 某高校新校 区位于南京仙林 大学 城 。占地约 1 3 3万 m 2 ( 2 0 0 0余 亩) ， 总建筑面积近 6 0万 。 项 目采用一次规划 ， 分 期建 设 ， 其 中 。 一 期工 程中学生 宿舍共 1 4栋单体 。 于 2 0 0 2 年底 开工 。 工程采用 框架结构 。 屋 面防水等级 为 级 ， 二道 防水设防 防水层 为 2 m m厚聚氨脂防水涂料和 1 5 m m厚 三元 乙丙防水卷材 该工程 2 0 0 3年 9月交付使用 2 O 0 5年屋面板开始出现 局部渗漏现象 。 其后渗漏范围和程度逐年扩大 经多次修补均 难以根本解决问题 ， 严重地影响了建筑物的正常使用( 图 1 ) 。 图 1 屋面结构板底渗漏状况 2 渗漏原 因分析 ( 1 ) 本工程 的建设处在 国内高 校大规模 开工建设 新校 区的高峰期， 设计方 、 施工方均处于超负荷承接任务状态 ， 为了保证扩招后 大量新增 学生的按 期入学 建设工期被极 不科学 地一 压再 压 。 工程处于盲 目的抢工状态 。 客观上 给屋 面防水工程 中留下 了一些 质量 隐患 ( 2 ) 本工程建筑长度 3 4 8 m- 9 5 2 m。 采用天然地基浅基 础 ， 未设置变形缝 ， 经观测 由于不均匀沉 降和温度变化而导 致屋面结构板 出现明显的裂缝 这些裂缝成为屋面板渗漏水 的通道 。 而校区内后期采用桩基础并设置变形缝的同类工 程 ， 几乎没有此类现象 ( 3 ) 三元乙丙防水卷材采用胶粘剂铺贴 。 施工时 。 由于 工人操作不规范 存 在基 层或卷材局部漏刷胶粘荆或胶粘 剂未晾至基本干燥 ， 即急于铺 贴卷材的现象 从而导致卷材 与基层之间 以及卷材的搭接处粘结不牢 甚 至存 在局部空 铺 的现象 。 ( 4 ) 屋面工程技术 规范 规定 ： 管道与找平 层间应留凹 槽 ， 并嵌填密封材料 ； 防水层收头应用金属箍箍紧 ， 并用密 封材料填严 ； 水落 口与基层接触处应 留宽 2 0 m m 深 2 0 mm 槽 ， 嵌填密封材料 。经现场勘查 。 本工程细部节点未严格按 上述 要求处理 。 也是导致屋面渗漏 的原 因之一 。 3 渗漏治 理方案选择 收稿日 2 0 1 3 - 0 5 3 1 【 作者简介】 张 沂 ， ( 1 9 7 4 - ) ， 南 京 邮 电 大 学 基 建 处 尉 处 长 ， 工 程 师。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 8 江苏建筑 2 0 1 3年第 4期( 总第 1 5 6期 ) ( 1 ) 采用传统的防水卷材工艺方案 本工程为上人屋面 ( 图 2 ) 。 防水层之上设 有保 温层 、 找 坡层及饰面层 从下 到上依次 为 2 5 m m挤塑 型聚苯 乙烯保 温隔热板 、 4 0 m m一 1 4 0 m m C 2 0陶粒混凝土找坡 、 2 5 mm水 泥砂浆找平 、 铺 贴广场砖 。如采用传统 的防水卷材工艺进 行处理 一种方 案是将卷 材直接铺设在广场砖上 由于卷材 的搭接缝较多 ， 细部处理 困难 。 一旦出现漏点 将在 中间的 保温层 和找坡层 中形成窜流 ， 导致新做 防水层失效 ： 第二种 方案将 屋面彻底清除至结构板 按倒 置式 防水结构重新完 成防水及其上覆盖层 的施工 。 此方 案破坏性 大、 施工周期 长 ， 综合成本高 。 并会干扰建筑物 的正常使用 。 图 2原屋 面状 况 ( 2 ) 采用 喷涂 聚脲 防水涂料方案 喷涂聚脲防水涂料技术是近年来迅速发展起来的一 种 新 型防水施工技术 它以异氰 酸酯类化合物为 甲组分 ， 胺 类 化合物 为乙组分 采用喷涂施 工工艺使 两组分混合 、 反应生 成 的弹性体 防水涂料 喷涂聚脲防水涂料物理化学性能优 异 强度高 、 伸长率大 、 柔 韧性好 具有较强的耐磨性 、 耐老 化性 、 防腐蚀性和热稳定性。并且 ， 由于其固化迅速 ， 可在 任 意曲面、 斜面及垂直面上整体喷涂 ， 一次成型 ， 涂层连续 、 致密 、 无接缝 ， 可密封基层较宽裂缝 ， 同步处 理复杂细部节 点 ， 整体防水效果优越 。 克 服了传统 防水涂料一次成膜厚度 薄 、 固化速度慢和防水卷材接缝多 、 易渗漏 的缺点 。 经比较 本工程的治理方案定为对渗漏较为严重的几栋 单体现有旧屋面基础之上直接叠加喷涂聚脲防水涂料 这样 既保留了原有屋面各系统的功能 又充分发挥聚脲防水涂料 突 出的整体防水性能 ， 施工速度快， 无破坏性 ， 不影响建筑的 正常使用 性价 比优越 4 材料要求及施工工艺 4 1 材料选择 本工程采用德国 巴斯夫( B A S F ) 的 C O N I R O O F防水 系 统 。C O N I R O O F防水系统 由基层修补胶 、 底涂 、 防水涂膜以 及保护性表面涂层组成 ， 主要选材 如下 ： ( 1 ) Ma s t e r t 0 p P 6 0 1 B环氧树脂底涂 适合铺设在混凝 土 、 水泥砂浆及地砖等矿物基层上 具有无溶剂 、 低粘度和 高粘结性特性 。 能避 免表 面出现水泡 有 效密 封孔 隙， 保证 面层质量 并且 与基层 牢固粘结 。 ( 2 ) Ma s t e r s e a l 6 7 8聚氨酯 ( 脲) 防水涂膜 。 具有拉伸强 度高 、 高弹性 和低 温柔韧性强等特性 能够有效抵抗结 构变 形 ， 不易破坏 ， 具备优异 的抵抗基层桥接裂缝 的能力 ， 低温 下保持较强的柔韧性 大面积施工速度快 复杂节点处理 简 单 ， 与基层完全满粘 ， 防水层下不会积水窜流。 ( 3 ) Ma s t e r s e a l 6 2 8 T C耐磨 、 抗 U V面涂 可 以为喷涂 聚 脲防水涂料提供 良好的表面防护 以增强其耐候性能 延 长 系统的使用寿命 4 2 施工工艺流程 基层处理一 滚涂或批刮底涂一 喷涂设备检查一 细部节 点喷涂一 喷涂聚脲防水涂料一 滚涂面涂一 验收 4 3 施工操作要点 4 3 1 基层处理 ( 1 ) 检查 、 修补屋面空鼓 、 脱落 的广场砖 ， 使 用聚合物砂 浆找补孑 L 洞 、 砖 缝 ， 修补管道根部及阴角部位 。 ( 2 ) 机械打磨去除广场砖 表面污垢 。 采用高压水枪和吸 尘器将基 层砂 浆 、 浮尘清理干净。 4 3 2 底涂施工 Ma s t e r t o p P 6 0 1 B为双组分材料 。 A、 B组分混合 比为 l 3 ： 3 ( 重量 比) ， 首先使用带有翼形搅拌器的电钻 以低速在容 器内缓慢搅拌 A组分 之后将 B组分倒入 再搅拌 2 rai n 一 3 mi n 。使用 羊毛滚筒将拌合好 的底涂均匀 的涂刷在基 面 上 。 涂刷用量控制在 0 2 5 k g r I f - 0 3 5 k g I I f ， 涂刷后 随即抛 撒 F 5石英 砂( 0 5 k q ， II f ) ， 喷涂 聚脲 防水涂料前用 吸尘 器将 没有粘结牢固的石英砂吸除 4 3 3 喷涂设备检查 与操 作 正确选择 、 使用 和维护保养聚脲喷涂设备是保证聚脲 涂层质量的关键 因素之一 ， 本 工程选用性能优越 、 控制精度 高 的美 国 G R A C O聚脲 喷涂机进 行喷涂施 工。设备操作 时 应特别注意 以下事项 ： ( 1 ) 检查确认 电源和气路 系统 已连接好， 施工 温度 和压 力 已调节到位 喷枪 已清洗并 与主机连接 。 ( 2 ) 设 备加 热应 先加 热管道再 加热 流体 。 ( 3 ) 停止喷涂要随手关闭喷枪 保险。 ( 4 ) 设备工作过程中 ， 不得弯折和踩踏管道 。 4 3 4 附加层施工 对伸出屋面管道 、 金属支架 、 设备基座 、 水落 口、 女儿墙 内侧及顶面等复杂细部按 规范先喷涂 l 道 聚脲防水涂料 。 4 3 5 喷涂 聚脲 防水涂料 ( 图 3 ) ( 1 ) 喷涂聚脲防水涂料应尽量在底涂施工完成后 4 h 一 4 8 h以内进行 ( 2 ) 喷涂聚脲 防水涂料首先将 B组分用气动搅拌器充 分搅拌 1 5 ra i n ， 再用喷涂机将A、 B组分按体积比 1： 1 送 到喷枪， 在喷枪室 内混合雾化后喷出。 ( 3 ) 正式喷涂作业前 ， 应 首先 喷涂 1 块样 片进行外观质 量评价并留样备查 。 当涂层外观质量合格后 ， 可确定相 关参 数并开始大面积喷涂作业 ( 4 ) 喷涂作业时 ， 喷枪 宜与基层距 离适 中 ， 匀速移动 。 一 次多遍 、 交叉喷涂至 至设计厚度 1 5 m m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 3 年第 4期 ( 总第 1 5 6期 ) 决 问题 。喷涂聚脲防水涂料既可耐受 1 2 0的高温 又能 在 O 下保持低温柔性 ， 以及具有拉伸强度高 、 断裂延伸 率 大、 粘结性强 、 耐老化性和耐腐蚀性好等优异的物理化学 性能 。 决定其可在屋 面裸露状态下长期使用 。并且 由于不 需要破坏原有保温层 、 找坡层 等屋 面结构 ， 直接用于既有屋 面能与基层混凝土或面砖紧密结合形成“ 皮肤式 ” 防水构 造 整体防水效果优异 后期使用过程中 出现问题也易于发 现和维修 与传统的防水施 工工艺相 比有其独特 的优越性 。 总之 ， 喷涂聚脲防水涂料具有施 工简便 、 综合成本经济 以及防水效果显著等诸多优点 非 常适合在校 园建筑屋面 渗漏治理应用中进行推广 参考文献 1 1 J G J T 2 0 0 2 0 1 0喷涂聚脲防水工程技术规程【 S 】 光明 日 报 出版 社 2 0 1 0 2 1 赵建武 涂聚脲防水涂料在济南奥体 中心体育馆 中的应 用O 】 施 工技 术， 2 0 0 9 ， 3 8 ( 1 o ) ： 1 1 3 1 1 4 3 】 颜再荣 ， 邓汉鹏 既有屋 面防水喷涂 聚脲整体翻新技术 】 中国建 筑防水， 2 0 1 3 ( 7 ) ： 3 7 4 0 ( 上接第 3 2页 ) 2 3 由基 频计算索力 的实用公式 文献 7 1 采用能量法和 曲线拟合方法 ， 建立 了分别考虑 索垂度 和抗 弯刚度影 响 ，由基频计算 索力 的实用公式 并 验证 了公式 的精度 2 3 1考虑索垂度和弹性影响的索力实用公式： T = 4 m ( A O 1 7 ) ( 9 ) 丽 ( 0 1 7 4 叮 r ) ( 1 1 ) 其中无量纲参数 A 反 映索 的垂 度和弹性模量 f E A 1 对 自振频率的影响。 A ( 簪 ) ， 厶 ： (等) d z z + ( ) 】 ，z 为 索 的 弦 长 ； m 是索单位长度的质量 ； 日 为索力 的弦向分量 。 2 3 2 考虑抗 弯刚度影 响的索力实用公式 1 - 3 4 3 2 _ 4 5 1 9 1 譬 ( 0 专 1 8 ) ( 1 2 ) T = m (2 lf - 、 ) ( o 1 0 ) ( 1 3 ) 7 - 4 m ( 2 1 0 ) ( 1 4 ) 无 量 纲 参 数 、 亩l ， 反 映 了 索 的 抗 弯 刚 度 的 影 响 。 应用 这些索力计算实用公式时 首先 由索的物理参数 如长度 、 横截面积 、 线 密度 、 弹性模量 、 截面惯性矩及设 计索 力等 ， 计算出参数 A z 、 毫 ， 再代入相应的公式进行计算 。 索 力计算实用公式 ( 9 ) 一 ( 1 4 ) ， 除式( 1 O ) 外 ， 频率与索力 的关系是显式 ， 应用方便。式( 1 0 ) 需要 涉及 迭代 ， 但迭代 收 敛很快。 迭代初值 可取 为简单弦理论公式计算 的索力 ， 迭代 数步后即可收敛。 如已知一拉索， 其线密度 r r , =4 0 0 k g m， 长 度 = 1 0 0 0 m，弹性模 量 E = 1 5 9 8 8 x l O P a 横 截面 积 A= 7 8 5 0 7 x l O O m 。如果已知实测基频为户 0 4 4 H z 。代入( 1 o ) 表 1 索力计算的选 代过 程 ( 1 0 6 N ) 式进行迭代计算 以前后两次解相 差小于 1 为迭代 收敛 判据 ， 则迭代 4次即收敛 。 如表 1 所示。 3结语 ( 1 )磁通量法作为国外提 出一种新 的索力测试方法 。 在 国外应用的比较多 ， 在国内的运用还 比较 少 。 处于探索 阶段 ， 但其运用前景是 良好的 ( 2 )用两端 铰支 的受拉水平直梁模型对应 的计算 公式 时 ， 对于 6 0m以内的短索 。 索 的抗弯刚度的影响 比较大 。 而 且取用不同阶数的频率计算结果出入很大 所 以最好采用有 限元计算， 如果没有程序。 则可以取基频代入简化公式， 并视 不同情 况乘 以折 减系数 ； 对于 2 0 0 m 以上 的长索 ， 为防止索 垂度的影响 。 避免取基频计算 。 此时可以采用 4阶及其 以上 的偶 阶频率来计算相应的索力 ：对于 6 0 m 以上的中长斜拉 索 ， 可以采用简化计算方法 。 可以得到较为满意的结果。 ( 3 )用 两端 铰支 的受拉水平直梁模 型对应 的计算 公式 时 ， 对于 6 0 m以内的短索 。 索的抗弯刚度 的影 响 比较大 ； 对 于 2 0 0 m 以上的长索 ， 索 的垂度的影响 比较大。 除了可 以采 用 ( 2 ) 中方法外 ， 文献【 7 】 采用能量法和曲线拟合方法 ， 建立 了分别考虑抗 弯刚度 索和垂度影响 由基频 计算索力 的实 用公式 。 可分别用于短索 和长索的计算 。 故在对短 、 长索索力 测试时可以分别采用这两种办法计算 两种方法结果近似时 精度可以得到很好的保证 参考 文献 1 许俊 斜 拉 索索力 简化精度 计算 中的精度 分析 】 同济 大学学报 ， 2 0 0 1 。 2 9 ( 5 ) ： 6 1 1 - 6 1 5 【 2 】 刘志勇 斜拉桥斜拉索索力测试方法综述田 铁道建筑， 2 0 0 7 ( 4 ) ： 1 8 2 0 3 】 魏建 东 索力测定常 用公式精度 分析 】 公路交通科技 ， 2 0 0 4 ( 2 ) ： 5 3 5 6 4 1王朝 华 ， 李 国蔚 ， 何 祖发 ， 王弘 斜 拉桥 索力测量 的影响 因素分析卟 世界桥 梁， 2 0 0 4 ( 3 ) ： 6 4 - 6 7 5 5段波， 曾德荣， 卢江 关于斜拉桥索力测定的分析 IJ 重 庆交通学院学报， 2 0 0 5 ， 2 4 ( 4 ) ： 6 - 8 6 16 林志 宏 ，徐郁峰 频 率法 测量斜 拉桥 索 力的 关键 技 术 】 冲 外公路 ， 2 0 0 3 ， 2 3 ( 5 ) ： 1 - 4 【 7 】 任伟新 ， 陈刚 由基频计算拉索拉力的 实用公 式 】 土木 工程 学报 ， 2 0 0 5 ， 3 8 ( 1 1 ) ： 2 6 3 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m