刚性防水屋面是指以刚性材料作为防水层的屋面,如防水砂浆、细石混凝土、配筋细石混凝土防水屋面等。这种屋面具有构造简单、施工方便、造价低廉的优点,但对温度变化和结构变形较敏感,容易产生裂缝而渗水,适用于防水等级为Ⅲ级的屋面防水和Ⅰ、Ⅱ级防水中的一道防水层,不适用于设有松散材料保温层及受较大振动或冲击荷载的建筑屋面。刚性防水屋面坡度宜为2%~3%,并应采用结构找坡,故多用于我国南方地区的建筑。

图15.21 屋面出入口构造
1)刚性防水屋面存在的问题
混凝土中有多余水,混凝土在硬化过程中其内部会形成毛细通道,必然使混凝土收水干缩时表面开裂而失去防水作用,因此,普通混凝土是不能作为刚性屋面防水层的。解决的办法有以下3个:
①添加防水剂,利用生成不溶性物质,堵塞毛细孔道,提高密实度;
②采用微膨胀水泥,如加入适量矾土水泥等,利用结硬时产生微膨胀效应,提高抗裂性;
③提高自身密实度,采用控制水灰比,改善骨料级配,加强浇注时的振捣和养护,提高密实性,避免表面龟裂。
除自身原因外,刚性防水屋面还受到外力作用影响。气温变化使其热胀冷缩,屋面板受力后产生翘曲变形;地基不均匀沉陷,屋面板徐变,材料收缩等均直接对刚性防水层产生较大影响。其中最常见的是温差所造成的影响。
2)预防刚性防水屋面变形开裂的措施
(1)配筋
刚性防水屋面一般采用不低于C25的细石混凝土整体现浇,其厚度不宜小于40 mm。为提高其抗裂和应变能力,常配置ϕ4~ϕ6钢筋,间距为100~200 mm的双向钢筋网片。由于裂缝常在面层出现,所以钢筋宜置于混凝土防水层的中偏上位置,其上部有10~15 mm厚的保护层即可。
(2)设置分格缝

图15.22 分格缝位置
屋面分格缝也称分仓缝,是为了减少裂缝,在刚性防水层上预先留设的缝。实质上是在屋面防水层上设置的变形缝。其目的在于:防止温度变形引起防水层开裂;防止结构变形将防水层拉坏。因此屋面分格缝的位置应设置在温度变形允许的范围以内和结构变形敏感的部位。结构变形敏感的部位主要是指装配式屋面板的支承端、屋面转折处、现浇屋面板与预制屋面板的交接处、泛水与立墙交接处、双坡屋面的屋脊处等部位,如图15.22所示。
(3)设置隔离层
为减少结构层变形及温度变化对防水层的不利影响,宜在防水层下设置隔离层。其作用是将防水层和结构层两者分离,以适应各自的变形,从而避免由于变形的相互制约造成防水层或结构部分破坏。隔离层一般铺设在找平层上。隔离层可采用纸筋灰、低强度等级砂浆或薄砂层上干铺一层油毡等。当防水层中加有膨胀剂类材料时,其抗裂性有所改善,也可不做隔离层。

图15.23 刚性防水屋面构造层次
(4)设置滑动支座
为了适应刚性防水屋面的变形,在装配结构中,屋面板的支承处最好做成滑动支座。其构造做法:在准备搁置楼板的墙或梁上,先用水泥砂浆找平,找平后干铺两层油毡,中间夹滑石粉,再搁置预制板即可。
3)刚性防水屋面的构造层次及做法
通过前面的分析,对刚性防水屋面的材料做法的特点已经有了一定认识,进而可以总结出刚性防水屋面的构造层次,如图15.23所示。
(1)结构层
刚性防水屋面的结构层要求具有足够的强度和刚度,一般应采用现浇或预制装配的钢筋混凝土屋面板,并在结构层现浇或铺板时形成屋面的排水坡度。
(2)找平层
为保证防水层厚薄均匀,通常应在结构层上用20 mm厚1∶3水泥砂浆找平。若采用现浇钢筋混凝土屋面板或设有纸筋灰等材料时,也可不设找平层。
(3)隔离层
为减少结构层变形及温度变化对防水层的不利影响,宜在防水层下设置隔离层。隔离层可采用纸筋灰、低强度等级砂浆或薄砂层上干铺一层油毡等。当防水层中加有膨胀剂类材料时,其抗裂性有所改善,也可不做隔离层。
(4)防水层
常用配筋细石混凝土防水层面的混凝土强度等级应不低于C20,其厚度宜不小于40 mm,双向配制ϕ4~ϕ6.5钢筋,间距为100~200 mm的双向钢筋网片。为提高防水层的抗渗性能,可在细石混凝土内掺入适量外加剂(如膨胀剂、减水剂、防水剂等)以提高其密实性能。(https://www.xing528.com)
4)刚性防水屋面细部构造
刚性防水屋面的细部构造包括屋面防水层的分格缝、泛水、檐口、雨水口等部位的构造处理。
(1)屋面分格缝
屋面分格缝构造如图15.24所示。

图15.24 屋面分格缝构造
①纵横间距不大于6 m;
②分格缝应贯穿屋面找平层及刚性保护层,防水层内的钢筋在分格缝处应断开;
③缝宽宜为20~40 mm,缝中应嵌填柔性材料及建筑密封膏,上部铺贴防水卷材盖缝,卷材的宽度为200~300 mm。
(2)泛水构造
刚性防水屋面的泛水构造要点与卷材屋面基本相同。不同的是:刚性防水层与屋面突出物(女儿墙、烟囱等)间须留分格缝,另铺贴附加卷材盖缝形成泛水。
(3)檐口构造
刚性防水屋面檐口的形式一般有自由落水挑檐口、挑檐沟外排水檐口和女儿墙外排水檐口、坡檐口等。
①自由落水挑檐口(图15.25)。根据挑檐挑出的长度,有直接利用混凝土防水层悬挑和在增设的现浇或预制钢筋混凝土挑檐板上做防水层等做法。无论采用哪种做法,都应注意做好滴水。

图15.25 自由落水挑檐口构造
②挑檐沟外排水檐口(图15.26)。檐沟构件一般采用现浇或预制的钢筋混凝土槽形天沟板,在沟底用低强度等级的混凝土或水泥炉渣等材料垫置成纵向排水坡度,铺好隔离层后再浇筑防水层,防水层应挑出屋面并做好滴水。

图15.26 挑檐沟檐口构造
(4)雨水口构造
刚性防水屋面的雨水口有直管式和弯管式两种做法,直管式一般用于挑檐沟外排水的雨水口,弯管式用于女儿墙外排水的雨水口。

图15.27 直管式雨水口构造
①直管式雨水口(图15.27)。直管式雨水口为防止雨水从雨水口套管与沟底接缝处渗漏,应在雨水口周边加铺柔性防水层并铺至套管内壁,檐口处浇筑的混凝土防水层应覆盖于附加的柔性防水层之上,并于防水层与雨水口之间用油膏嵌实。
②弯管式雨水口(图15.28)。弯管式雨水口一般用铸铁做成弯头。雨水口安装时,在雨水口处的屋面应加铺附加卷材与弯头搭接,其搭接长度不小于100 mm,然后浇筑混凝土防水层,防水层与弯头交接处需用油膏嵌缝。

图15.28 弯管式雨水口构造
(5)刚性防水屋面变形缝构造(图15.29)
在变形缝两侧加砌矮墙按泛水处理,并将上部的缝用盖缝板盖住,盖缝板要能自由变形且不造成渗漏。

图15.29 刚性防水屋面变形缝构造
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