淺談瓦屋面檐口泛堿防治措施

侯建斌

（海南天力建筑工程有限公司，海南 ?？?570100）

0 引言

隨著中國(guó)各地經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境、建筑造型及美感要求越來(lái)越高。瓦屋面形式經(jīng)常運(yùn)用于中、西風(fēng)格建筑，經(jīng)設(shè)計(jì)師從美術(shù)角度對(duì)瓦屋面精心設(shè)計(jì)，瓦形坡紋柔和，鋪在屋面上會(huì)給人美觀親切之感，在當(dāng)代建筑中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

隨著瓦屋面形式的建筑增多，工藝、材料、做法隨著變化不斷改進(jìn)。雖然施工工藝、做法日漸規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但在竣工后一段時(shí)間內(nèi)，經(jīng)常在檐口析出大量白色鹽粉，這種泛堿現(xiàn)象造成了檐口污染、檐口飾面層酥軟、粉刷層脫落，也形成一定安全隱患。

1 泛堿的條件

要對(duì)檐口泛堿的現(xiàn)象進(jìn)行針對(duì)性處理，就必須先明確檐口泛堿產(chǎn)生的條件，然后針對(duì)性地采取措施，才能有效預(yù)防及減少檐口泛堿。引起泛堿的條件主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 可溶性鹽堿的存在

這些物質(zhì)主要來(lái)自于水泥、骨料或外加劑。瓦屋面施工中，大多采用硅酸鹽水泥配置的砂漿實(shí)鋪，檐口采用硅酸鹽水泥配置的砂漿收面，砂漿可溶性鹽堿含量較大?？扇苄猿煞职▋煞N類型［1］，一是水泥、砂、石及外加劑等原材料本身所含有的可溶性成分，如：CaCO3、CaSO4·2H2O、Na2O、K2O 等，在材料表面析出即形成泛堿；另一種是由硅酸鹽水泥水化生成的，如 Ca（OH）2，其在微量水中即能溶解，與空氣中的 CO2反應(yīng)可形成白色 CaCO3，進(jìn)而形成泛堿。

1.2 水作為介質(zhì)

水作為泛堿物質(zhì)向檐口表面遷移所需的載體，被認(rèn)為是多種物理退化過(guò)程的起因［2］，起到傳遞堿類的作用。屋面是抵抗外部不利環(huán)境的首要防線。外部雨水、露等水分滲入到瓦底坐漿層，細(xì)石混凝土保護(hù)層，溶解了內(nèi)部可溶性鹽堿，水分在瓦底內(nèi)部難以蒸發(fā)，在重力影響下，隨裂隙、毛細(xì)孔逐漸向外滲透出檐口?？扇苄喳}堿隨著溶液水分蒸發(fā)，殘留結(jié)晶在檐口外側(cè)。

1.3 毛細(xì)孔、裂縫作為析出通道

屋面瓦現(xiàn)場(chǎng)施工多采用砂漿實(shí)鋪，砂漿密實(shí)度較低，孔隙率較大，抗裂性差，存在許多肉眼看不到的毛細(xì)管，其抗?jié)B性能不如混凝土。水可由通過(guò)砂漿的毛細(xì)管從浸入面?zhèn)鞯搅硗庖幻?。砂漿的這種特性，為粘結(jié)材料中的水、堿、鹽等物質(zhì)的滲入和析出提供了通道，為泛堿的形成提供了條件。

1.4 低溫、高濕度環(huán)境

通過(guò)對(duì)泛堿發(fā)生的具體位置進(jìn)行匯總，容易受潮的部位是泛堿現(xiàn)象發(fā)生的重要區(qū)域，并且這些部位大多是冷熱空氣交匯的區(qū)域［3］。在溫度較低的環(huán)境，屋面蓋瓦砂漿內(nèi)會(huì)積聚較多的水分無(wú)法氣化蒸發(fā)，堿類物資在水分的作用下會(huì)充分溶解，待雨水不斷滲入，內(nèi)部積聚水分增加，會(huì)帶出大量堿液，加重泛堿現(xiàn)象。濕度的變化對(duì)砂漿泛堿的影響程度要大于溫度對(duì)砂漿泛堿的程度，砂漿在高濕度、低溫度的外部環(huán)境下達(dá)到最大的泛堿程度。

2 屋面泛堿的原因

1）未按圖施工。關(guān)于檐口泄水孔的做法，多在屋面建筑圖中引用建筑圖集。在屋面結(jié)構(gòu)施工中常忽視相關(guān)做法，屋面檐口未按要求設(shè)置結(jié)構(gòu)翻邊、泄水管，導(dǎo)致檐口泛堿頻發(fā)，靠后期修復(fù)不能根本上解決此類構(gòu)造缺陷導(dǎo)致的泛堿問(wèn)題。

2）水泥選用不當(dāng)。屋面保護(hù)層，坐瓦砂漿層對(duì)于水泥品種的選用過(guò)于隨意，未考慮不同類型水泥堿含量大小及適用性，未在主要堿鹽來(lái)源上控制泛堿的發(fā)生。

3）保護(hù)層未設(shè)分格縫。瓦屋面保護(hù)層未設(shè)置伸縮縫，導(dǎo)致保護(hù)層開(kāi)裂，或伸縮縫位置密封處理不當(dāng)，導(dǎo)致倒置式瓦屋面保溫層內(nèi)積水，加重泛堿現(xiàn)象。

4）屋面瓦質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。當(dāng)代建筑瓦屋面，多采用混凝土瓦片、陶制瓦片。相對(duì)于瓷質(zhì)瓦、琉璃瓦，在吸水率、抗?jié)B透性相對(duì)性能較差。一般在生產(chǎn)過(guò)程中，要給瓦表面噴一層聚合物保護(hù)涂層，可以是有色或透明，厚度薄，以止瓦體與自然環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在瓦的質(zhì)量達(dá)不到要求、瓦片破損時(shí)，瓦防水功效會(huì)降低，導(dǎo)致雨水滲入瓦底。

5）砂漿配比不對(duì)。屋面瓦鋪瓦砂漿砂顆粒級(jí)配不當(dāng)，配合比不當(dāng)，導(dǎo)致臥瓦砂漿孔隙率高，強(qiáng)度低，耐久性差，在自然環(huán)境影響下容易風(fēng)化，發(fā)生開(kāi)裂，為水分滲入提供通道。

6）瓦鋪裝不規(guī)范。 屋面瓦鋪裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，如瓦與瓦搭接長(zhǎng)度不足、面瓦不能壓住底瓦、瓦固定釘孔外露等鋪裝工藝不符合要求，容易導(dǎo)致瓦屋面對(duì)雨水隔離效果不佳，降低物理防水功能。

7）鋪瓦砂漿未滿鋪?，F(xiàn)場(chǎng)工人為降低勞動(dòng)強(qiáng)度或節(jié)約成本，屋面瓦鋪設(shè)時(shí)未滿鋪砂漿，容易在瓦底窩積大量水分，加劇泛堿發(fā)生。

8）檐口抹灰層開(kāi)裂。檐口抹灰層主要用途是對(duì)臥瓦砂漿層及結(jié)構(gòu)面外沿進(jìn)行收面，混凝土基層處理不到位，抹灰層不同材料交界面未采取加強(qiáng)措施，檐口抹灰層容易開(kāi)裂?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)波形瓦屋面檐口更容易發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，主要是波形瓦屋面比平瓦屋面在檐口處坐瓦砂漿層更厚。檐口抹灰開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致堿液直接析出，導(dǎo)致檐口泛白加劇。

9）檐口涂料層。未按工藝施工底漆及罩面漆，涂料層防護(hù)功能失效，容易導(dǎo)致檐口抹灰層二次泛堿。

3 減少屋面泛堿的措施

3.1 施工措施

3.1.1 合理選用水泥品種 減少可溶性鹽堿的含量

混凝土、砂漿內(nèi)部可溶性鹽堿含量越高，在一定條件下析出的堿量越多，表面產(chǎn)生泛堿的可能性越大。屋面瓦施工前應(yīng)該對(duì)前幾道工序采用的水泥進(jìn)行成份分析檢測(cè)，控制可溶性物質(zhì) K+、Na+的含量。盡量不要選用硅酸鹽水泥，要選用含鈉、鉀低的水泥，如粉煤灰水泥、礦渣水泥、鋁酸鹽水泥或不同類型水泥摻配的膠凝材料體系。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)鋁酸鹽水泥與白色硅酸鹽水泥相比表現(xiàn)出優(yōu)異的特性，如不含雜質(zhì)和可溶性堿、水化時(shí)不產(chǎn)生 Ca（OH）2等，從而顯著降低泛堿產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)［4］，因此合理選用水泥品種對(duì)減少泛堿現(xiàn)象尤為重要。

3.1.2 在水泥砂漿及混凝土中摻入外加劑

通過(guò)摻入外加劑或活性材料，如泛堿抑制劑劑、防水劑、膨脹劑、硬脂酸鹽、丙烯酸鹽等外加劑以及自然界的硅藻土、?；V渣、超細(xì)粉煤灰、硅灰和具有吸附性的集料，可以使堿性氧化物與其它組合成穩(wěn)定成份，或被集料吸附，使其不再遷移至混凝土外表面。

泛堿抑制劑是根據(jù)硅酸鹽水泥水化的特征及泛堿產(chǎn)生的條件等有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)的一張泛堿的外加劑，外加劑按其主要成分分為有機(jī)功能類、無(wú)機(jī)活性礦物類和復(fù)合外加劑等［5］。合理添加該類型外加劑能抑制堿類物質(zhì)產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)合理添加外加劑，可以從物理及化學(xué)途徑上達(dá)到抑制泛堿的目的。

3.1.3 檐口處設(shè)置泄水管

水是泛堿產(chǎn)生的主要介質(zhì)，起到傳遞堿類的作用。通過(guò)在檐口設(shè)置 D20 的 PVC 泄水管，將溶解了可溶性堿鹽的水進(jìn)行有組織的排放，可降低水從毛細(xì)孔，裂隙及其他部位滲出的機(jī)率，達(dá)到控制泛堿程度的目的。

實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，檐口泄水管應(yīng)采用預(yù)埋設(shè)置，設(shè)置于防水層上及檐口最低處，若后鉆孔埋設(shè)會(huì)容易管邊滲漏現(xiàn)象。泄水管與卷材接口周圍縫隙用密封膏封嚴(yán)，涂刷涂膜附加層，保證管周不滲漏。泄水管還應(yīng)突出飾面層約 5 cm，避免流出堿液污染檐口。

3.1.4 對(duì)屋面瓦質(zhì)量加以規(guī)定

瓦是屋面防水的第一道防線，瓦質(zhì)量的好壞直接影響檐口泛堿發(fā)生的程度。

工程中采用的西式陶瓦根據(jù)形狀、表面狀態(tài)及吸水率不同有不同的分類。根據(jù)吸水率不同分為 I 類瓦（<6 %）、Ⅱ類瓦（6 %～10 %）、Ⅲ 類瓦（10 %～18 %）。施工中應(yīng)確保瓦的質(zhì)量等級(jí)符合設(shè)計(jì)及施工要求，施工前應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)吸水率，抗?jié)B透性，裂縫長(zhǎng)度，完整性等關(guān)鍵參數(shù)。

3.1.5 控制砂顆粒級(jí)配、砂漿配合比及稠度

砂子作為砂漿的細(xì)骨料，起到形成砂漿骨架的作用。合理的砂子顆粒級(jí)配形成相對(duì)致密而且穩(wěn)定的骨架，而不合理的顆粒級(jí)配形成的砂漿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密性差、空隙多，會(huì)導(dǎo)致砂漿內(nèi)部的游離堿通過(guò)這些空隙遷移到砂漿表面，形成泛堿。所以選擇合理的砂子的顆粒級(jí)配會(huì)對(duì)砂漿的泛堿形成抑制的作用，實(shí)踐中，（40～70）∶（70～140）=1∶3 的顆粒級(jí)配對(duì)砂漿泛堿抑制效果較好［6］。

施工時(shí)要注意蓋瓦砂漿不同于砌筑砂漿，其主要作為結(jié)合層，因此砂漿強(qiáng)度達(dá)到要求標(biāo)號(hào)要求即可，標(biāo)號(hào)過(guò)高，意味水泥用量越大，水化時(shí)收縮率就越大，堿含量越高，對(duì)抑制泛堿不利。

同時(shí)蓋瓦砂漿配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制砂漿稠度、水分不宜過(guò)大。水分越多，干燥后留下的毛細(xì)孔越大。因此，在滿足施工前提下，盡量減少砂漿的用水量是預(yù)防泛堿的重要措施。

3.1.6 控制砂漿密實(shí)度 瓦側(cè)勾縫

脊瓦兩側(cè)砂漿及天溝兩側(cè)砂漿是瓦屋面直接接觸水的界面，施工時(shí)應(yīng)對(duì)該部位砂漿進(jìn)行擠壓及二次收面（見(jiàn)圖 1），減少砂漿內(nèi)外孔隙和表面裂縫，切斷水的滲入通道。

圖1 瓦側(cè)勾縫

同時(shí)應(yīng)對(duì)瓦側(cè)采用粘結(jié)力，抗?jié)B性更好的聚合物防水砂漿進(jìn)行勾縫，減少水分滲入。

3.1.7 確保屋面瓦搭接構(gòu)造符合規(guī)范要求

由于塊瓦是不封閉連續(xù)鋪設(shè)的，依靠搭接構(gòu)造和重力排水來(lái)滿足防水功能，凡是搭接縫都會(huì)產(chǎn)生雨水慢滲或虹吸現(xiàn)象。施工時(shí)，瓦塊鋪裝的有關(guān)尺寸，應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。特別注意脊瓦在兩坡面瓦上的搭蓋寬度，每邊不應(yīng)小于 40 mm，同時(shí)注意瓦上下搭接要有 60～70 mm。

3.1.8 薄弱部位增加防水附加層

天溝是水流匯集部位，也是應(yīng)力集中部位，保溫層上部找平層表面應(yīng)按要求設(shè)置防水附加層，杜絕滲水隱患。天溝防水附加層做法如圖 2 所示。

3.1.9 檐口側(cè)面（掛網(wǎng)）抹灰

對(duì)于基材來(lái)講，砂漿收縮率約 0.2 %，其收縮率往往和混凝土相差約 10 倍，收縮率及線膨脹系數(shù)的差異，導(dǎo)致砂漿與混凝土之間產(chǎn)生應(yīng)力，增加砂漿開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。檐口掛鋼絲網(wǎng)抹灰能有效減少抹灰層開(kāi)裂的現(xiàn)象，從而減少檐口堿液析出通道。檐口掛鋼絲網(wǎng)做法如圖 3 所示。

圖2 天溝防水附加層做法

圖3 檐口掛鋼絲網(wǎng)

3.1.10 檐口涂料按工藝要求施工

抗堿封閉底涂及罩面清漆，能有效的封堵砂漿面毛細(xì)孔，也可以在界面產(chǎn)生憎水薄膜，減少水分流出及滲入，同時(shí)減少抹灰層在環(huán)境影響下的二次泛堿。檐口涂料施工時(shí)應(yīng)按工藝要求涂刷，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.2 設(shè)計(jì)措施

3.2.1 檐口泄水管數(shù)量及位置優(yōu)化

檐口泄水管設(shè)計(jì)圖紙多引用圖集，泄水管中距@3 000 mm，向檐底設(shè)置。

針對(duì)多雨地區(qū)，及別墅檐口長(zhǎng)度小的工程特點(diǎn)，泄水管應(yīng)適當(dāng)加密。同時(shí)泄水管可坡向設(shè)置排入檐口天溝，或在檐口兩側(cè)邊設(shè)置，減少管溝對(duì)外立面的影響及對(duì)下部構(gòu)件的堿液污染。

3.2.2 采用鋼板引排

通過(guò)對(duì)泛堿部位的大量觀察，檐口泄水管雖然能有效的排出防水層面上（保溫層內(nèi)）的積水，但屋面瓦坐漿層底仍然有堿液滲出，出現(xiàn)泛堿的現(xiàn)象依然存在。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是部分水未滲透保護(hù)層時(shí)，在重力的影響下已率先從坐瓦砂漿層的裂隙、毛細(xì)孔或坐漿不實(shí)的通道中滲出。為解決該部位的泛堿，應(yīng)以“引排”為原則，可采用檐口設(shè)置不銹鋼板引排的做法（見(jiàn)圖 4、圖 5），讓保溫層內(nèi)及坐漿砂漿層內(nèi)的水沿鋼板面匯集于前端排出。

圖4 鋼板引排做法大樣

圖5 鋼板引排做法三維示意圖

該做法施工時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

1）屋面板檐口部位改成三角形翻邊；

2）“L”型不銹鋼板的彎折角度同屋面（瓦）坡度；

3）不用鋼釘固定 200 mm 寬不銹鋼板，鋼板宜采用射釘槍進(jìn)行安裝固定；

4）不銹鋼板上接口做 200 mm 附加層一道，應(yīng)蓋住鋼釘；

5）檐口兩側(cè)設(shè)置泄水管；

6）不銹鋼板挑出結(jié)構(gòu)面不小于 35 mm 及檐口抹灰完成面不小于 20 mm；

7）不銹鋼板與屋面瓦間隙砂漿宜做薄，并抹平不銹鋼板。

3.3 管理措施

1）原材料驗(yàn)收。加強(qiáng)對(duì)屋面瓦，水泥，外加劑、砂、砂漿等材料的質(zhì)量驗(yàn)收。

2）材料使用管理。屋面瓦按規(guī)格分類堆放，碼放整齊，搬運(yùn)材料時(shí)，要輕拿輕放，防止磕角破損。

3）做好圖紙會(huì)審工作。對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中不合理之處提出意見(jiàn)，針對(duì)施工中的改進(jìn)措施，如圖審建議采用防水更好的連鎖瓦、釉面瓦、瓷質(zhì)瓦。

4）做好技術(shù)交底工作。堅(jiān)持樣板引路，做好施工前的技術(shù)交底。確保砂級(jí)配、砂漿配合比、砂漿稠度、瓦搭接構(gòu)造、附加層等質(zhì)量控制點(diǎn)符合要求。

5）控制施工作業(yè)條件。瓦屋面施工應(yīng)避開(kāi)高溫、大風(fēng)、雨季等不利環(huán)境條件。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的研究與實(shí)踐可知，檐口泛堿是材料選擇、設(shè)計(jì)、施工方案考慮欠缺、環(huán)境氣候等因素復(fù)合造成的病害，因此需對(duì)檐口泛堿采取綜合治理方案。其中在粘結(jié)材料上采用低堿膠凝材料、優(yōu)化配比、添加泛堿抑制劑等手段以降低堿類物質(zhì)含量是降低泛堿的基礎(chǔ)。通過(guò)施工工藝的優(yōu)化、施工質(zhì)量嚴(yán)格把控是降低泛堿的過(guò)程保證。材料優(yōu)選、防排結(jié)合的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是降低泛堿的設(shè)計(jì)手段。本研究在工程實(shí)際中發(fā)現(xiàn)膠凝材料與外加劑的復(fù)合使用上需注意把控配比，部分材料存在相容性問(wèn)題，對(duì)此類型材料的復(fù)合使用值得進(jìn)一步研究。Q