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阅读 251 次 地下工程防水材料性能之辩析

摘要:地下工程防水出现问题,其根本原因就在于防水材料所处环境的混凝土变形所致。而混凝土出现变形、开裂或破损,又是规范允许的正常工程现象。那么,材料的设计与生产是否真正理解和适应工程环境改变的规律和现状,是保证防水材料性能的根本因素。...

地下工程防水材料性能之辩析

冯建荣

地下工程防水在竣工后很快出现渗漏水,已是尽人皆知的严重工程问题。2012年6月,中央人民广播电台新闻报道称:我国地下工程防水出现渗漏问题的占到百分之八十。其中根本原因就在于防水材料不能适应工程环境所导致。

众所周知,防水材料处于上部混凝土基础与下部混凝土垫层之间,由两层混凝土紧密夹护。如果混凝土是稳定不变和牢不可破的,那么夹在其中的防水材料,无论是现行的卷材还是涂料,都绝对不会出现问题。其所以防水失效,就证明防水材料出现了破损和拉裂。那么,防水材料是如何破损和被拉裂的呢?唯一原因就是防水材料存身的工程环境,即上下混凝土体出现了变形、开裂或者破损,影响到了防水材料。而混凝土基础和混凝土垫层会不会出现此类变形和破损?或者说,混凝土体存在着多么大的变形损坏几率?这就成为我们分析研究防水失效问题的关键切入点。

首先明确防水层上部的建筑基础变形情况。

我们知道,混凝土基础的变形是必然的。其变形量是经过计算控制在规范允许范围内的。表现在:较为规则的建筑物,大致多呈锅底型沉降变形;有高低差别的建筑物,其高低连接处容易出现不平衡沉降。如果是天然地基,建筑物为长条形布置,受地基土的性质影响,还会出现另外的不规则变形情况。人工地基如桩基工程,又会因群桩的持力差异以及建筑物重量布置特征、以及地基变形等因素影响,而出现不同的沉降差异现象。以上这些沉降现象已经在建筑物沉降观测中得到了证实和肯定。工程竣工前后的沉降观测记录表明,高层建筑的沉降量多在15~30㎜左右。所以说,这种来自防水层上部混凝土体变形发生的几率是必然性的。

其次关注防水层下部的垫层及土体变形情况。

那么,防水层以下混凝土垫层的情况又如何呢?在桩基础中,受到扰动的桩间土无法夯打碾压,在地下水的浸泡下容易下沉。这种情况在施工中难以避免。另外,桩基础发生不平衡沉降时,垫层是静止的,桩是运动的,这种运动会使垫层被桩和基础拉裂。基础的不平衡沉降也会在局部压裂垫层。垫层一旦破裂,依附其上的防水层也必然受到破坏性影响。

所以说,夹护防水层上下两方面混凝土的变形是必然的,传统防水材料如SBS改性沥青油毡、防水涂料等的失败结局也是必然的。这些见解也早已被业界所普遍认可。

在此情况下,人们开始研究和关注新的防水材料。

有一种防水卷材叫“反应粘”卷材,据介绍能够与混凝土进行化学交联及物理卯榫协同粘接,是“革命性突破,填补了该领域的空白,解决了世界混凝土密封防水的难题”。在应用中,它能够实现与其上部混凝土保护层相粘连,从而摆脱了对下部垫层的依赖,避免了因垫层破裂而产生的防水失败问题;而且,这种材料的紧密搭接也是其特长之处。于是,反应粘卷材得到了迅速的推广,同时又迅速吸引了大批类似产品的模仿生产。

那么这种材料的防水性能到底怎样呢?我们试做分析如下:

假设:基础变形,个别工程桩下沉,混凝土垫层也出现破裂。此时反应粘卷材依靠粘接悬贴于上部混凝土保护层下。保护层是4-5公分厚的低标号无筋混凝土,它与其上部混凝土基础是没有任何连接关系的。一旦下部悬空以及上部基础变形沉降,这道保护层就必然随之下沉破裂。其10㎜的沉降就足以引发保护层的混凝土重量传给防水卷材,迫使卷材出现下坠和拉裂破坏。同时,垫层破裂下沉后,卷材将长期处于地下水浸泡之中,“化学反应”粘接卷材能否经受住这种考验?何况下面悬空与上面坠落同时发生。

客观地说,反应粘卷材毕竟比SBS类传统材料的防水适应性要好。在工程发生沉降之后,由于自防水混凝土基础的作用,出现渗漏情况可能会有三五年、或更长时间的观察期。但是,反应粘防水卷材也注定不能解决地下防水的根本问题。

    据介绍,这种材料技术专利被国家专利局评为中国专利优秀奖,还被国家科技部、环保部、质检总局批准为国家重点新产品,评价很高。如果我们这里对该材料性能的分析论证成立,则上述这些评价是否值得商榷?如果问题确实存在,那么真正解决地下工程防水问题我们还要等待多少年?据知,目前已经有了以物理构造与基础混凝土形成连接、可以适应混凝土变形的专利材料技术,因尚未开发生产而人未识。相关企业缺乏大胆的技术探索与生产创新精神,却毫无顾忌的、盲目的模仿他人的产品,如此经营之道实在令人失望。

(本文来源:陕西省土木建筑学会    文径网络工程项目投资中心:刘红娟 尹维维 编辑   刘真 文径 审核)

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