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既有地下工程的渗漏修缮,迎水面、背水面、结构层如何选?


混凝土建筑受材料自身特性、施工工艺及后续的荷载外力等多方面因素的共同作用,极容易出现开裂、渗漏水问题。

其中,尤以地下工程的渗漏率为最,个别地区的渗漏率达100%,小到墙面阴渗潮湿、大到明水渗漏,虽程度不同,但却可以说是几乎无一幸免!

渗漏水问题一旦出现,将会对地下工程造成难以挽回的损失,轻则损失钱财,重则造成安全事故、危及身体健康安全。

所以,必须采取措施,对地下工程的渗漏问题进行修缮,再造防水层,切实解决渗漏水问题!

地下工程和其它工程一样,渗漏修缮、再造防水层也无非三个角度:迎水面防水、背水面防水和结构防水。

我们以这张简图为例,有结构墙体、室外土壤侧及室内空间,假设在结构墙体和室外土壤侧接触的为A,结构墙体和室内空间的墙面为B,可知,在A处做的即为迎水面防水,B处做的即为背水面防水,AB之间的则为结构防水。

我们逐一来讲。

迎水面防水

迎水面防水,即在A处,就是在有水的一面直接进行修缮,构建新的防水层。但地下工程不同于屋面、室外,地下工程挡土墙迎水面一侧是回填土,体量巨大,从四周以及底面牢牢将地下空间包裹,迎水面做防水,难度极大且工程量巨大。

就算是不计成本、动用大量设备成功将挡土墙外侧的土壤开挖,形成足够空间进行迎水面防水层施工,可能也没什么效果。

无论是防水卷材还是防水涂料,严严实实地将四周的挡土墙包裹,施工搭接边、薄弱点这些易窜水的薄弱环节,仍会是渗漏水的高发区,即便施工非常精细、搭接边也极为牢固,但底板下的一侧,却是无论如何,也不可能开挖的,这样,外部的防水层,就无法将地面完全包裹,仅仅是在四周箍了一个圈,却没有形成“U”型,下方土壤里的水,仍然会顺着四周卷材或涂料防水层的下边缘处渗入,窜水问题一出现,防水层即失效。

可能有人会说,四周开挖后以防水卷材或防水涂料形成一圈封闭的防水层,对于底板下方无法开挖的部分,可以采用注浆工艺,以注浆材料形成一个连续的整体,如同一个碗扣在底下,与四周的防水层相连,如此一来“U”型防水层形成,可以解决整体渗漏水问题。

注浆工艺再造整体防水层,理论上看来似乎可行,但实际操作,却具有极大的难度,首先,一般的地下工程面积极大,虽然漏水点很小,但可能下方的防水层已经出现窜水,局部维修无法切实解决问题,再造整体防水层,需要注浆的材料体量巨大、成本非常昂贵。

对于注浆工艺的要求更是非常严苛,如何控制浆液的横向流动,如何防止浆液纵向流动造成浆液流失,如何控制浆液凝结形成一个连贯的整体,这些都是极为困难的。

整个地下工程灌浆需要的灌浆孔也是潜在的渗漏隐患,更何况大量的灌浆孔打穿结构层,也有可能对结构层的整体安全造成不良影响,这些都需要经过非常严格的计算及检测,确保安全无虞。

所以,地下工程从迎水面治理,工程量、综合成本都是巨大的,而且效果还无法保证。

背水面防水

迎水面如果不能解决,那就该从背水面来考虑了。

背水面做防水,是退而求其次的方法,水从挡土墙外渗入,却在挡土墙内侧,即B侧做防水,只能是被动的防水。

被动防水对防水材料的性能要求极高,主要是粘结强度抗渗性抗压强度抗拉强度四个要素指标。

粘结强度主要是防水材料和挡土墙结构层之间的粘结,如果粘结强度不够牢,由挡土墙外土壤侧渗漏而来的水,即由A往B的水,会轻易地将材料顶起,形成鼓包、甚至脱落。

抗渗性是指材料在水油等压力作用下抵抗渗透的性质,如果背水面防水材料的抗渗性不足,那么水会透过防水材料。对于抗渗性需要从两个方面来考量,一方面渗的是液态水,如果是抗裂性好的防水砂浆,能抵挡得住液态水渗透;另一方面渗的则是气态水,气态水分子的直径仅为液态水分子的五万分之一,因此,对于背水面防水材料的抗渗性能要求更高,一般的背水面防水材料很难防得住气态水渗透,进而在墙体表面形成阴湿。

抗压强度是材料面对外部压力时的强度极限,抗压强度高则能耐高压。室外土壤侧的水往往带有压力,有的是静水压、有的则是动水压,因此背水面材料需要具有一定的抗压性。

抗拉强度是指背水面材料耐水平方向力拉伸的性能。压力一般是垂直于背水面材料,而拉力则是平行于背水面材料,这是结构墙体自身在外界力的作用下,发生偏移所造成的,会对背水面材料造成拉伸,即使背水面材料有延伸性,但却会成为防水薄弱点,当压力增大时,率先破损,如吹胀的气球,在延伸最薄弱的环节“爆裂”,造成渗漏问题。

只有满足这四个要素的背水面防水材料,才能在背水面发挥持续防水的作用,当这四个条件一旦出现缺失或者短板,顾此失彼,渗漏问题势必会再度出现,陷入漏了修,修了漏的怪圈。

结构防水

结构防水,就是在A和B之间的结构层入手,进行修缮,再造防水层。因为室外的水由A侧向B侧渗透,带有水压,所以单单依靠背水面的材料做修缮,可能短期会有效,但长时间的水压渗透,加上背水面防水材料选择不当,各种问题就会接踵而来。

如何才能在已经建好的混凝土结构墙体内构建防水层呢?

搞清楚这个问题,需要明白混凝土结构为什么会渗漏?钢筋混凝土结构是一个不透水但存在非连续微裂缝且多孔的结构,受多方面因素影响,内部的微裂缝、孔隙会逐渐贯通,不透水性降低或消失,水等劣化因子入侵,加剧混凝土劣化,直接降低混凝土的抗渗性和耐久性,当有水分通过,渗漏问题就产生了。

所以混凝土内部的孔隙、裂缝是渗漏的根源。因此做结构防水,就是通过材料渗透,将内部孔隙封堵填满,提升混凝土致密性,从而提升抗渗性、耐久性,从源头阻止渗漏问题再出现,这是根本性解决方案。

所以渗透结晶类防水材料广泛应用于结构防水,通过在B侧刮涂、喷涂,让材料渗透反应,生成结晶体密实孔隙、裂缝,再造防水层。

渗透结晶材料为刚性材料,受外力作用,容易出现开裂问题,会再次失效,而具备自愈合功能的深层渗透结晶材料则解决了这一难题,当有微裂缝再次出现时,未水化的材料会再次反应生成结晶体,愈合微裂缝,解决渗漏问题。

无论是迎水面防水还是背水面防水、结构防水,根本目的都是为了解决地下工程渗漏难题,所以能综合应用,彻底解决问题就不失为一个好方法。

迎水面防水挖开侧墙外土壤层,重做防水,施工难度高,且无济于事,劳民伤财。而结构防水和背水面防水相结合,一方面通过激活结构墙体的自愈合自修复功能,提升结构防水抗渗性能,另一方面通过刚柔结合的防水材料在背水面构筑防水层,粘结强度高,耐高压、抗渗性强,两者组合,相辅相成,构筑了双重防水保障,能彻底解决地下工程阴湿渗漏难题!

如此一来,地下工程的渗漏水问题即可轻松解决,且效果持久,无反复渗漏困扰!