CN117569522A - 自应力防水屋面组合板、防水结构及其施工方法 - Google Patents

自应力防水屋面组合板、防水结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自应力防水屋面组合板、防水结构及其施工方法，包括找平层、多块板材和微膨胀水泥基复合材料层，板材在找平层和微膨胀水泥基复合材料层之间，板材之间具有缝隙，缝隙内被微膨胀水泥基复合材料填满，板材与找平层之间通过找平层凝固硬化前的粘性粘结，板材与微膨胀水泥基复合材料层之间通过微膨胀水泥基复合材料层凝固硬化前的粘性粘结；微膨胀水泥基复合材料层内的微膨胀水泥基复合材料包括ECC混凝土和膨胀剂、减缩剂中的一种或两种。本发明的有益效果是抗渗性能优异、重量轻、刚性好、强度高、成本低、工艺简单、施工效率高。

Description

自应力防水屋面组合板、防水结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种自应力防水屋面组合板、防水结构及其施工方法。
背景技术
在建筑工程中，屋面施工属于其中一个重要的部分，其中屋面防水工程质量的好坏直接关系到建筑物的使用寿命。在雨天、台风等糟糕天气下，雨水有可能会渗透天花板，引起墙壁产生裂纹、屋内漏雨、室内发霉等情况，严重情况下还会造成墙体大面积剥落，影响结构的耐久性能，甚至引发严重的安全事故。在近年的房建施工中，建筑物的屋面渗漏是反映较为强烈的问题之一，且防水保修期比较长，一旦发生渗漏，须将屋面各结构层全部挖开，返修工作量巨大，有时甚至全部挖开仍找不到渗漏点，造成大量的材料和人力浪费。
屋面防水工程常采用卷材防水屋面、 油膏嵌缝涂膜防水屋面，然而在经过长时间风吹日晒雨淋后，材料易发生变形老化而导致其出现渗漏状况。相对于柔性防水层而言，刚性防水层的使用寿命更长，不易受到风吹雨淋的影响，能够长期保持稳定的防水效果。然而普通的细石混凝土刚性防水层易受结构变形，温度、湿度变化等因素影响，引起防水层开裂，削弱结构的防水效果。
纤维增强水泥基复合材料（ECC）是一种是具有应变硬化和多缝开裂特征的材料，具有杰出的极限拉伸应变能力，极限应变在1.7~7%。ECC独特的裂缝控制能力使得其在应变超过3%的同时裂缝宽度依然在 100微米以内，也因此抗渗性能和抗氯离子侵蚀方面要明显优于普通混凝土。且ECC在各类腐蚀性环境中都表现出较强的抗性，是作为耐久性材料和保护结构内部钢筋构建的理想材料之一。然而ECC通常干燥收缩变形大，28天时可达−1500με。在屋面防水工程中，结构易因收缩导致开裂，引发渗漏问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有ECC防水屋面板存在的问题，提供一种由铝、高延性水泥基复合材料组成的自应力防水屋面组合板，以解决现浇ECC防水屋面板因干燥收缩导致的开裂问题，降低成本，提高结构的抗渗性和耐久性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：自应力防水屋面组合板，包括找平层、多块板材和微膨胀水泥基复合材料层，所述板材在所述找平层和所述微膨胀水泥基复合材料层之间，所述板材之间具有缝隙，所述缝隙内被微膨胀水泥基复合材料填满，所述板材与所述找平层之间通过所述找平层凝固硬化前的粘性粘结，所述板材与所述微膨胀水泥基复合材料层之间通过所述微膨胀水泥基复合材料层凝固硬化前的粘性粘结；
所述微膨胀水泥基复合材料层内的微膨胀水泥基复合材料包括ECC混凝土和膨胀剂、减缩剂中的一种或两种；其中膨胀剂75-150份、减缩剂15-45份，ECC混凝土包括480-520份、膨胀水泥包括950-1100份粉煤灰、20-30份PVC纤维、460-490份水和380-430份精细石英砂。
可选的，所述微膨胀水泥基复合材料的膨胀系数为0.01%—0.05%。
可选的，所述板材为规则的三角形、四边形或多边形。
可选的，所述板材为金属板材。
可选的，所述金属板材为铝板。
可选的，所述板材为矩形板，宽度1000-1300mm，长度1000-1300mm，厚度1.5-3mm，所述缝隙宽度10-30mm，。
可选的，所述板材边缘设置卷边，所述卷边朝向所述述微膨胀水泥基复合材料层一侧翻卷。
可选的，所述板材与所述找平层粘结的一面设置多个剪力连接件，所述剪力连接件位于所述板材的四角处。
可选的，所述剪力连接件为栓钉。
使用上述自应力防水屋面组合板的防水结构，包括所述自应力防水屋面组合板和女儿墙，所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙之间具有间隙，所述间隙用密封材料嵌填。
可选的，还包括附加层，所述附加层横跨所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙，将所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙之间的过度区域完全覆盖。
可选的，所述附加层为铺设于所述防水屋面组合板和所述女儿墙上的卷材或在所述防水屋面组合板、所述女儿墙及两者衔接区域上涂抹的一层涂膜。
可选的，所述女儿墙为混凝土结构，所述卷材位于所述女儿墙上的收头用压条固定于墙体上。
可选的，所述压条处设置盖板。
可选的，所述女儿墙为砖墙结构，所述女儿墙上具有凹槽，所述卷材位于所述女儿墙上的收头固定密封于所述凹槽内。
上述防水结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤
a、预制多块板材；
b、使用水泥砂浆在屋面上铺设找平层，并于找平层固化前将板材铺设于找平层上，板材之间留有缝隙，待找平层固化后找平层与板材之间形成有效粘结；
c、浇筑一层微膨胀水泥基复合材料，使微膨胀水泥基复合材料将板材之间的缝隙填满，并进行振捣密实，抹平压光；
d、对微膨胀水泥基复合材料层进行洒水养护，通过微膨胀水泥基复合材料的膨胀使得板材之间相互挤压，待微膨胀水泥基复合材料硬化成型后形成自应力防水屋面组合板；
e、自应力防水屋面组合板之间的空隙用密封材料嵌填。
可选的，在所述自应力防水屋面组合板和所述女儿墙上铺设一层卷材或涂膜一侧涂覆膜作为附加层。
可选的，当女儿墙为混凝土结构时，卷材位于女儿墙上的收头通过压条固定于女儿墙上；当女儿墙为砖墙结构时，卷材位于女儿墙上的收头密封固定于预设在女儿墙上的凹槽内。
可选的，当女儿墙为混凝土结构时，压条上设置盖板作为挡雨板。
可选的，所述盖板为金属或合成高分子材料制成。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，抗渗性能优异、重量轻、刚性好、强度高、成本低、工艺简单、施工效率高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的整体结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3、图4是图1中铝板结构示意图；
图5是图1中局部截面结构示意图；
图6、图7是防水结构示意图；
图中：1、铝板；2、缝隙、微膨胀水泥基复合材料层；4、卷边；5、栓钉；6、水泥找平层；7、自应力防水屋面组合板；8、女儿墙；9、空隙；10、附加层；11、卷材的收头；12、压条；13、盖板。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图5所示，本发明提供一种自应力防水屋面组合板包括水泥砂浆找平层、多块矩形的铝板和微膨胀水泥基复合材料层，其中铝板位于找平层和微膨胀水泥基复合材料层之间，铝板之间具有10-30mm的缝隙，该缝隙被微膨胀水泥基复合材料填充，铝板的边缘处设置卷板，铝板与找平层接触的面的四角处设置栓钉，铝板通过找平层固化前的粘性与找平层粘结、通过微膨胀水泥基复合材料固化前的粘性与微膨胀水泥基复合材料层粘结。
微膨胀水泥基复合材料包括ECC混凝土和膨胀剂、减缩剂中的一种或两种，其中市面上工程用膨胀剂（如CSA膨胀剂、明矾石膨胀剂、U型膨胀剂、铁屑膨胀剂）和减缩剂（如醇类减缩剂、聚氧乙烯减缩剂、多组分减缩剂）均可适，其中膨胀剂137份、减缩剂31份，ECC混凝土中包括硅酸盐水泥490份、粉煤灰1077份、PVA纤维26份、水470份、精细石英砂400份，膨胀系数0.01%-0.05%
铝板的尺寸根据实际施工作业面积而定，其宽度1000-1300mm，长度1000-1300mm，厚度1.5-3mm。
上述自应力防水屋面组合板中，内部的板材提高了自应力防水屋面组合板的强度，减小了整个组合板形变的发生，若选择金属板材则钢性和强度较好，本实施例选择的铝板具有重量轻、刚性好、强度较高、延伸性好、易加工、抗渗性能优异等优点。自应力防水屋面组合板的主体部分由铝板组成，并通过高延性纤维增强水泥基复合材料连接成一个整体，故而变形较小，有效避免了高延性纤维增强水泥基复合材料ECC防水屋面板因干燥收缩导致的开裂问题。同时，铝板边缘设置卷边可以增加铝板边缘与微膨胀水泥基复合材料之间的接触面积，提高铝板与微膨胀水泥基复合材料之间的粘结。此外，铝板造价低，经济效益好，且铝板装配式的施工方式也能提高施工效率，缩短施工工期。最后，铝板上设置的若干剪力连接件（栓钉）可以有效提高铝板与找平层之间的粘结。
高延性纤维增强水泥基复合材料ECC具有优异的变形耗能、裂缝控制等基本力学性能及防水抗渗、防腐抗冻等长期耐久性能，故而采用ECC制作防水屋面板，不仅能满足屋面结构安全和防水性能要求，增强结构的耐用性和安全性，还能有效避免后期返修维护成本和材料浪费。
如图6、图7，本发明还提供一种应用上述自应力防水屋面组合板的防水结构，包括自应力防水屋面组合板和女儿墙，自应力防水屋面组合板与女儿墙之间预留空隙，并以密封材料嵌填，密封材料可选用双组份聚疏密封胶、聚氨酯建筑密封胶、硅酮密封胶、遇水膨胀止水胶、柔性填了、聚氯乙烯胶泥等，自应力防水屋面组合板上附设附加层，该附加层涵盖自应力防水屋面组合板、女儿墙和两者衔接区域，附加层可选用卷材或涂覆防水性涂层。
如图6所示，若选择卷材作为附加层，且女儿墙为混凝土结构，则卷材的收头可用压条直接固定于女儿墙上，并且在固定位置架设作为挡雨板的盖板，盖板选用金属材料或合成高分子材料。
如图7所示，若选择卷材作为附加层，且女儿墙为砖墙结构，则在女儿墙上预留凹槽，卷材的收头固定密封于该凹槽中。
本发明还提供一种上述防水结构的施工方法，步骤如下：
a、根据施工作业的面积预制合适尺寸和数量的铝板，其中铝板设置翻遍，并在四角位置加工栓钉；
b、使用水泥砂浆在屋面上铺设找平层，并于找平层固化前将铝板铺设于找平层上，铝板之间留有缝隙，待找平层固化后找平层与铝板之间形成有效粘结；
c、浇筑一层微膨胀水泥基复合材料，使微膨胀水泥基复合材料将板材之间的缝隙填满，并进行振捣密实，抹平压光；
d、对微膨胀水泥基复合材料层进行洒水养护，通过微膨胀水泥基复合材料的膨胀使得板材之间相互挤压，待微膨胀水泥基复合材料硬化成型后形成自应力防水屋面组合板；
e、自应力防水屋面组合板之间的空隙用密封材料嵌填；
f、在自应力防水屋面组合板与女儿墙上设置一层卷材或涂覆防水性涂膜作为附加层，如选择卷材作为附加层，则卷材收头与女儿墙连接处做密封固定。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (20)

1.自应力防水屋面组合板，其特征在于：包括找平层、多块板材和微膨胀水泥基复合材料层，所述板材在所述找平层和所述微膨胀水泥基复合材料层之间，所述板材之间具有缝隙，所述缝隙内被微膨胀水泥基复合材料填满，所述板材与所述找平层之间通过所述找平层凝固硬化前的粘性粘结，所述板材与所述微膨胀水泥基复合材料层之间通过所述微膨胀水泥基复合材料层凝固硬化前的粘性粘结；
所述微膨胀水泥基复合材料层内的微膨胀水泥基复合材料包括ECC混凝土和膨胀剂、减缩剂中的一种或两种；其中膨胀剂75-150份、减缩剂15-45份，ECC混凝土包括硅酸盐水泥480-520份、粉煤灰950-1100份、PVA纤维20-30份、水460-490份、精细石英砂380-430份。
2.根据权利要求1所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述微膨胀水泥基复合材料的膨胀系数为0.01%—0.05%。
3.根据权利要求1所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述板材为规则的三角形、四边形或多边形。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述板材为金属板材。
5.根据权利要求4所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述金属板材为铝板。
6.根据权利要求5所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述板材为矩形板，宽度1000-1300mm，长度1000-1300mm，厚度1.5-3mm，所述缝隙宽度10-30mm，。
7.根据权利要求4所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述板材边缘设置卷边，所述卷边朝向所述述微膨胀水泥基复合材料层一侧翻卷。
8.根据权利要求4所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述板材与所述找平层粘结的一面设置多个剪力连接件，所述剪力连接件位于所述板材的四角处。
9.根据权利要求8所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述剪力连接件为栓钉。
10.使用权利要求1-9中任一项所述的自应力防水屋面组合板的防水结构，其特征在于：包括所述自应力防水屋面组合板和女儿墙，所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙之间具有间隙，所述间隙用密封材料嵌填。
11.根据权利要求10所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：还包括附加层，所述附加层横跨所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙，将所述自应力防水屋面组合板与所述女儿墙之间的过度区域完全覆盖。
12.根据权利要求11所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述附加层为铺设于所述防水屋面组合板和所述女儿墙上的卷材或在所述防水屋面组合板、所述女儿墙及两者衔接区域上涂抹的一层涂膜。
13.根据权利要求11所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述女儿墙为混凝土结构，所述卷材位于所述女儿墙上的收头用压条固定于墙体上。
14.根据权利要求13所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述压条处设置盖板。
15.根据权利要求11所述的自应力防水屋面组合板，其特征在于：所述女儿墙为砖墙结构，所述女儿墙上具有凹槽，所述卷材位于所述女儿墙上的收头固定密封于所述凹槽内。
16.如权利要求10所述的防水结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤
a、预制多块板材；
b、使用水泥砂浆在屋面上铺设找平层，并于找平层固化前将板材铺设于找平层上，板材之间留有缝隙，待找平层固化后找平层与板材之间形成有效粘结；
c、浇筑一层微膨胀水泥基复合材料，使微膨胀水泥基复合材料将板材之间的缝隙填满，并进行振捣密实，抹平压光；
d、对微膨胀水泥基复合材料层进行洒水养护，通过微膨胀水泥基复合材料的膨胀使得板材之间相互挤压，待微膨胀水泥基复合材料硬化成型后形成自应力防水屋面组合板；
e、自应力防水屋面组合板之间的空隙用密封材料嵌填。
17.根据权利要求16所述的施工方法，其特征在于：在所述自应力防水屋面组合板和所述女儿墙上铺设一层卷材或涂膜一侧涂覆膜作为附加层。
18.根据权利要求17所述的施工方法，其特征在于：当女儿墙为混凝土结构时，卷材位于女儿墙上的收头通过压条固定于女儿墙上；当女儿墙为砖墙结构时，卷材位于女儿墙上的收头密封固定于预设在女儿墙上的凹槽内。
19.根据权利要求17所述的施工方法，其特征在于：当女儿墙为混凝土结构时，压条上设置盖板作为挡雨板。
20.根据权利要求19所述的施工方法，其特征在于：所述盖板为金属或合成高分子材料制成。
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