5.地下結(jié)構(gòu)防水:做出正確選擇
為地下結(jié)構(gòu)選擇合適的防水系統(tǒng),是確保其長(zhǎng)期耐久性和使用性能的關(guān)鍵。核心考量因素包括結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命、靜水壓力等級(jí)和排水系統(tǒng)配置。此外,還必須評(píng)估其他因素,如地下水位波動(dòng)、土壤滲透性以及是否存在腐蝕性化學(xué)物質(zhì)或污染物等。這些因素共同構(gòu)成了選擇防水解決方案的基礎(chǔ),確保所選方案能適配項(xiàng)目面臨的特定挑戰(zhàn)。鑒于這些因素的復(fù)雜性和多變性,遵循既定指南和標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要——它們提供了一個(gè)統(tǒng)一的框架,確保所選產(chǎn)品符合嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn),終大限度地降低防水失效風(fēng)險(xiǎn),保障結(jié)構(gòu)免受水分滲透的侵害,維持其完整性并延長(zhǎng)使用壽命。
為有效落實(shí)這些考量因素,在規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段盡早融入防水策略至關(guān)重要。根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 8102第3部分規(guī)定,無(wú)論采用何種類型的防水系統(tǒng),都必須在規(guī)劃和設(shè)計(jì)的初階段就考慮防水相關(guān)策略,以有效降低水分侵入風(fēng)險(xiǎn),確保地下結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用性能。
BS 8102標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的另一個(gè)關(guān)鍵方面是可修復(fù)性,該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)流程圖對(duì)此進(jìn)行了重點(diǎn)說(shuō)明。該流程圖中的一個(gè)核心決策點(diǎn)是系統(tǒng)可修復(fù)性是否得到充分保障;若滿足要求,則必須進(jìn)行相應(yīng)的修改設(shè)計(jì)。對(duì)于地下防水系統(tǒng)而言,這一點(diǎn)尤為重要,因?yàn)檫@些系統(tǒng)一旦安裝完成就難以觸及,其維護(hù)和修復(fù)將極為困難。確保在初始設(shè)計(jì)階段就將可修復(fù)性納入考量因素,不僅有助于提升結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期耐久性,還能大程度減少未來(lái)維護(hù)難題和潛在失效風(fēng)險(xiǎn)。
BS 8102標(biāo)準(zhǔn)還包含一份詳細(xì)表格,對(duì)不同類型(A型、B型和C型)的防水系統(tǒng)進(jìn)行了分類,并根據(jù)不同地下水位對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因素,闡明了適用的防水方法。該表格總結(jié)了每種風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下適配的防水方案,為選擇能有效抵御潛在水分侵入的系統(tǒng)提供了寶貴指南,確保所選系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體條件提供有效保護(hù)。
然而,盡管該表格表明三種類型的防水系統(tǒng)均可用于不同水位和風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景,但不應(yīng)將其視為終解決方案。該表格主要強(qiáng)調(diào)了每種系統(tǒng)的潛在適用性,但并未涵蓋設(shè)計(jì)可靠防水策略所需的詳細(xì)因素。要做出有效選擇,必須充分考慮每種類型的優(yōu)缺點(diǎn),認(rèn)識(shí)到同一類別中不同產(chǎn)品之間的性能差異,并根據(jù)項(xiàng)目的獨(dú)特條件和限制定制終解決方案。因此,在這一階段,有必要深入探究每種防水方法的具體細(xì)節(jié),以做出全面知情的決策。可靠的規(guī)范指南和標(biāo)準(zhǔn)仍是指導(dǎo)這一過程并確保所選解決方案達(dá)到預(yù)期性能要求的寶貴資源。
為地下結(jié)構(gòu)選擇防水系統(tǒng)時(shí),必須關(guān)注 A 型和 B 型系統(tǒng)的施工應(yīng)用層面——這兩類系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度和終性能有著顯著影響。A 型防水系統(tǒng)是直接涂刷或鋪設(shè)在現(xiàn)有混凝土表面的屏障式防護(hù)層,其施工通常需要額外時(shí)間,并且需要由熟練掌握產(chǎn)品正確使用方法的專業(yè)團(tuán)隊(duì)和施工人員進(jìn)行操作。施工團(tuán)隊(duì)的專業(yè)水平至關(guān)重要,因?yàn)榘惭b工藝及施工過程中可能出現(xiàn)的操作不一致,是影響產(chǎn)品性能的主要因素之一。值得注意的是,如美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D7832所強(qiáng)調(diào),由于安裝條件存在差異,防水膜的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果與其實(shí)際應(yīng)用性能之間難以建立精確關(guān)聯(lián)。
由于土壤中的化學(xué)物質(zhì)、設(shè)計(jì)方案、材料特性及施工工藝存在差異,因此無(wú)法建立防水膜的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果與安裝后的性能指標(biāo)之間的精確關(guān)聯(lián)。
—— 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) ASTM D7832
當(dāng)審視導(dǎo)致建筑工程缺陷的主要因素時(shí),規(guī)范施工的重要性更加凸顯。BS 8102 標(biāo)準(zhǔn)指出,理想的防水系統(tǒng)應(yīng)無(wú)缺陷;但在實(shí)際應(yīng)用中,多種因素可能導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生,其中施工工藝不佳和產(chǎn)品使用不當(dāng)被該標(biāo)準(zhǔn)列為主要誘因。相比之下,B 型防水系統(tǒng)通常直接融入混凝土配合比中,對(duì)施工工藝的依賴性更低,能減少人為失誤的可能性。這種方式簡(jiǎn)化了施工流程,有望縮短項(xiàng)目工期并提升整體性能,無(wú)需額外進(jìn)行表面處理工序。
美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D7832指出,另一個(gè)關(guān)鍵考慮因素是地下防水系統(tǒng)需在結(jié)構(gòu)的整個(gè)使用壽命內(nèi)保持完整性。然而,傳統(tǒng)防水膜系統(tǒng)存在固有局限性——隨著時(shí)間推移,其性能會(huì)因老化而發(fā)生變化,因此往往難以完全滿足這一要求,尤其是在設(shè)計(jì)使用壽命較長(zhǎng)的現(xiàn)代建筑中更為凸顯。因此,市場(chǎng)對(duì)更先進(jìn)、更具韌性的防水解決方案的需求日益增長(zhǎng),這類方案要能滿足長(zhǎng)期耐久性和使用性能的要求。
防水膜應(yīng)在建筑使用壽命內(nèi),在持續(xù)或間歇性潮濕環(huán)境中保持防水完整性,且需能承受持續(xù)或間歇性靜水壓力。同時(shí),防水膜應(yīng)具備抵御有害化學(xué)物質(zhì)侵蝕及植物根系穿刺的能力。
鑒于 A 型系統(tǒng)存在老化、長(zhǎng)期使用后效果可能下降等局限性,以及復(fù)雜設(shè)計(jì)中對(duì)防水方案的靈活性和可靠性要求不斷提高,B 型防水系統(tǒng)已成為一種可靠的替代方案。盡管 B 型系統(tǒng)已問世半個(gè)多世紀(jì),但在部分市場(chǎng)的應(yīng)用仍相對(duì)較新。如前所述,這類整體式防水系統(tǒng)能改善混凝土自身性能,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉浪琳。?dāng)設(shè)計(jì)師評(píng)估項(xiàng)目需求并決定采用B型整體防水解決方案時(shí),需特別考慮以下具體因素。
美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ACI 212第15章指出,選擇合適的減滲外加劑(PRA)時(shí),關(guān)鍵之一在于要認(rèn)識(shí)到減滲外加劑涵蓋范圍廣泛,不同產(chǎn)品的性能和效果存在顯著差異。因此,并非所有減滲外加劑都能達(dá)到相同的防水效果。必須仔細(xì)評(píng)估每款產(chǎn)品,選擇符合結(jié)構(gòu)獨(dú)特需求和使用環(huán)境的減滲外加劑,而非假設(shè)同一類別下所有產(chǎn)品性能都一致。具體而言,ACI 212標(biāo)準(zhǔn)第節(jié)將減滲外加劑分為五大類。
其中,結(jié)晶型產(chǎn)品被認(rèn)為是適用于承受靜水壓力結(jié)構(gòu)的有效選擇之一,屬于靜水條件用減滲外加劑(PRAH)類別。然而,值得注意的是,并非所有標(biāo)注 “結(jié)晶型” 的產(chǎn)品都必然符合有效PRAH的標(biāo)準(zhǔn)。ACI 212標(biāo)準(zhǔn)第15章為 PRAH 設(shè)定了明確標(biāo)準(zhǔn),包括需證明能將混凝土滲透性降低50%以上,且具備自修復(fù)能力。因此,必須進(jìn)行全面評(píng)估,確保所選產(chǎn)品符合這些性能基準(zhǔn),能有效承受靜水壓力,重要的是,要有在承受靜水壓力的項(xiàng)目中成功應(yīng)用的可靠記錄。
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