簡介
與卷材及塗膜防水屋面相比，剛性防水屋面所用材料易得，價格便宜，耐久性好，維修方便，但剛性防水層材料的表觀密度大，抗拉強度低，極限拉應變小，易受混凝土或砂漿的乾濕變形、溫度變形和結構變形的影響而產生裂縫。
因此剛性防水屋面主要適用於防水等級為III級的屋面防水，也可用作I、II級屋面多道防水設防中的一道防水層；不適用於設有鬆散保溫層的屋面、大跨度和輕型屋蓋的屋面，以及受振動或衝擊的建築屋面。而且剛性防水層的節點部位應與柔性材料複合使用，才能保證防水的可靠性。
材料要求
水泥和骨料
1．水泥
宜採用普通矽酸鹽水泥或矽酸鹽水泥；當採用礦渣矽酸鹽水泥時應採取減少泌水性的措施；水泥的強度等級不低於32.5MPa，不得使用火山灰質矽酸鹽水泥。水泥應有出廠合格證，質量標準應符合國家標準的要求。
剛性防水屋面2．砂（細骨料）
應符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（JGJ 52-92）的規定，宜採用中砂或粗砂，含泥量不大於2%，否則應沖洗乾淨。如用特細砂、山砂時，應符合《特細砂混凝土配製及套用技術規程》（DBS1/5002-92）的規定。
3．石（粗骨料）
應符合《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JGJ 53-92）的規定，宜採用質地堅硬，最大粒徑不超過15mm，級配良好，含泥量不超過1%的碎石或礫石，否則應沖洗乾淨。
4. 水
水中不得含有影響水泥正常凝結硬化的糖類、油類及有機物等有害物質，硫酸鹽及硫化物較多的水不能使用，pH值不得小於4。一般自來水和飲用水均可使用。
5．混凝土及砂漿
混凝土水灰比不應大於0.55；每立方米混凝土水泥最小用量不應小於330kg；含砂率宜為35%~40%；灰砂比應為1：2~1：2.5,混凝土強度等級不應低於C20；並宜摻入外加劑。普通細石混凝土、補償收縮混凝土的自由膨脹率應為0.05%~0.1%。
外加劑剛性防水層中使用的膨脹劑、減水劑、防水劑、引氣劑等外加劑應根據不同品種的適用範圍、技術要求來選擇。常用的外加劑品種、性能及摻量範圍參見表16-47~表16-50。
常見膨脹劑主要品種 表16-47
| 名稱 | 摻量 | 主要成分 | 生產或研製單位 |
| 明礬石膨脹劑 | 15%~20% | 天然明礬石、無水石膏或二水石青 | 安徽廬江縣水泥廠 |
| CSA膨脹劑 | 8%~10% | 無水鋁酸鈣、無水石膏、游離石灰、β-C2S | 中國建築科學研究院 |
| U型膨脹劑 | 10%~14% | C4A3S、明礬石、石膏 | 中國建築科學研究院 |
| 石灰膨脹劑 | 3%~5% | 生石灰 | 冶金建築研究總院 |
| FS膨脹劑 | 6%~10% | | 北京利力新技術開發公司 鹹陽同心減水劑製造公司 |
| TEA膨脹劑 | 8%~12% | 膨潤土 | |
常用防水劑主要品種 表16-48
| 名稱 | 一般摻量 | 主要性能、用途 | 主要生產廠 | |
| 氯化物 金屬鹽類 防水劑 | 2.5%~5% （占水泥重，下同） | 提高密實性、堵塞毛細孔，切斷滲水通道，降低泌水率，具有早強增強作用，用於防水混凝土 | 上海建築塗料廠 陝西寶雞秦晉建材化工廠 武漢新型防水材料廠 浙江東陽紅旗微沫劑廠 南京防水材料研製廠 | |
| 金屬皂類 防水劑 | 水溶性 | 混凝土：0.5%~2% 砂漿：1.5%~5% | 形成憎水吸附層，生成不溶於水的硬脂酸皂填充孔隙，防水抗滲；可溶性金屬皂類有引氣和緩凝作用，用於防水、防潮工程 | 上海建築塗料廠 長沙華南建築材料廠 哈爾濱蜚克圖化工廠 河北南皮蓮花池防水粉廠 四川蓬溪鳴鳳防水粉廠 |
| 油溶性 | 5% | | | |
| 無機鋁鹽防水劑 | 3%~5% | 產生促進水泥構件密實的復鹽，填充混凝土和水泥砂漿在水化過程中形成的孔隙及毛細通道 | 北京建築工程研究院 廣西大新建材化工總廠 瀋陽蘇家屯東風防水劑廠 石家莊永固特種防水建材廠 | |
| 有機矽防水劑 | 混凝土： 0.05%~0.2% 砂漿： 0.02%~0.2% | 形成防水膜包圍材料顆粒表面。具有僧水防潮、抗滲、抗風化、耐污染性能，可用於防水砂漿、防水混凝土，以及建築物外立面的防水處理 | 北京建材製品總廠 上海樹脂廠 瀋陽洪盟建築防水材料公司 哈爾濱雪佳防水材料廠 杭州有機矽研究所 | |
常見引氣劑主要品種 表16-49
| 名稱 | 一般摻量 | 主要性能、用途 | 主要生產廠 |
| PC-2 引氣劑 | 0.6‰ （占水泥重，下同） | 具有引氣、減水作用。適用於有防凍、防滲要求的混凝土工程，含氣量3%~8%，強度降低 | 交通部第一航務局第二工程公司綜合加工廠 |
| CON-A 引氣減水劑 | 0.5‰~1.0‰ | 具有引氣、減水、增強作用。適用於有防凍、防滲耐鹼要求的混凝土工程，含氣量8% | 山西省萬榮縣榮河城南化工廠 |
| 烷基苯 磺酸鈉 引氣劑 | 0.5‰~1.0‰ | 改善混凝土和易性，提高抗凍性。適用於有抗凍、抗滲要求的混凝土工程，含氣量3.7%~4.4% | |
| OP乳化劑 | 5.0‰~6.0‰ | 改善混凝土和易性，提高抗凍性。適用於防水握凝土工程，含氣量4%，減水7% | 上海助劑廠 天津助劑廠 |
| 烷基苯 磺酸鈉 （AS） | 0.8‰~1.0‰ | 具有引氣作用，適用於防凍、防滲要求的水工混凝土工程。含氣量4%左右 | |
常見減水劑主要品種 表16-50
| 名稱 | 一般摻量 | 主要性能、用途 | 主要生產廠 | |
| 木質素 磺酸鹽 減水劑 （M型減水劑） | 0.2%~0.3% （占水泥重，下同） | 普通減水劑，有增塑及引氣作用；緩凝作用，推遲水化熱峰出現；減水10%~15%或增加強度10%~20%。適用於一般防水混凝土，尤其是大體積混凝土和夏季施工。缺點是混凝土強度發展慢 | 開山屯化學纖維漿廠 廣州造紙廠 上海新華造紙廠 水電部十局施工研究所 | |
| 萘系 減水劑 | NNO | 0.5%~1.0% | 高效減水劑，顯著改善和易性；提高抗滲性；減水12%~25%，提高強度15%~30%，MF、JN有引氣作用，抗凍性、抗滲性較NNO好，適用於防水混凝土工程，尤其適用於冬季氣溫低時施工。缺點是MF引氣氣泡較大，需高頻振動排汽 | 江都縣減水劑廠 天津合成材料廠 天津市第二有機化工廠 湛江外加劑廠 黃石建材外加劑廠 上海五四助劑廠 湘潭市潭建減水劑廠 瀋陽有機化工廠 |
| MF | 0.2%~1.0% | | | |
| JN | 0.3%~1.0% | | | |
| FDN | 0.2%~1.0% | | | |
| UNF | 0.3%~1.0% | | | |
| 樹脂系減水劑 （SM減水劑） | 0.5%~1.5% | 高效減水劑，顯著改善和易性；提高密實度；早強、非引氣作用；減水20%~30%，增加強度30%~60%。適用於防水混凝土，尤其是要求早強高強混凝土 | 江蘇省姑蘇混凝土外加劑廠 南京棲霞山樹脂廠 | |
配筋配置直徑為4~6mm、間距為100~200mm的雙向鋼筋網片，可採用乙級冷拔低碳鋼絲，性能符合標準要求。鋼筋網片應在分格縫處斷開，其保護層厚度不小於10mm。
聚丙烯抗裂纖維聚丙烯抗裂纖維為短切聚丙烯纖維，纖維直徑0.48μm，長度10~19mm，抗拉強度276MPa，摻入細石混凝土中，抵抗混凝土的收縮應力，減少細石混凝土的開裂。摻量一般為每m細石混凝土中摻入0.7~1.2kg。
密封材料及背襯材料分格縫及其他節點處嵌填的密封材料要求見“16-4屋面接縫密封防水”的有關內容。
構造
細石混凝土防水屋面節點構造
各節點設計和構造除要求合理、可靠外，還要求施工方便。以下各節點構造供施工參考，如圖16-27~圖16-33所示。
施工準備工作
1．屋面結構層為裝配式鋼筋混凝土屋面板時，套用細石混凝土嵌縫，其強度等級應不小於C20；灌縫的細石混凝土宜摻膨脹劑。當屋面板縫寬度大於40mm或上窄下寬時，板縫內應設定構造鋼筋。灌縫高度與板面平齊。板端套用密封材料嵌縫密封處理。
2．由室內伸出屋面的水管、通風管等須在防水層施工前安裝，並在周圍留凹槽以便嵌填密封材料。
3．剛性防水層的混凝土、砂漿配合比應按設計要求，由試驗室通過試驗確定。尤其是摻有各種外加劑的剛性防水層，其外加劑的摻量要嚴格試驗，獲得最佳摻量範圍。
4．按工程量的需要，宜一次備足水泥、砂、石等需要量，保證混凝土連續一次澆搗完成。原材料進場應按規定要求對材料進行抽樣復驗，合格後才能使用。
5．施工前應準備好施工機具，並檢查是否完好。
6．檐口挑出支模及分格縫模板應按要求製作並刷隔離劑。
施工環境條件
1．剛性防水層嚴禁在雨天施工，因為雨水進入剛性防水材料中，會增加水灰比，同時使剛性防水層表面的水泥漿被雨水沖走，造成防水層疏鬆、麻面、起砂等現象，喪失防水能力。
2．施工環境溫度宜在5~35℃，不得在負溫和烈日暴曬下施工，也不宜在雪天或大風天氣施工，以避免混凝土、砂漿受凍或失水。
隔離層施工剛性防水層和結構層之間應脫離，即在結構層與剛性防水層之間增加一層低強度等級砂漿、卷材、塑膠薄膜等材料，起隔離作用，使結構層和剛性防水層變形互不受約束，以減少因結構變形使防水混凝土產生的拉應力，減少剛性防水層的開裂。
1．粘土砂漿隔離層施工
預製板縫填嵌細石混凝土後板面應清掃乾淨，灑水濕潤，但不得積水，將按石灰膏：砂：黏土=1：2.4：3.6配合比的材料拌合均勻，砂漿以乾稠為宜，鋪抹的厚度約10~20mm，要求表面平整，壓實、抹光，待砂漿基本乾燥後，方可進行下道工序施工。
2．石灰砂漿隔離層施工
施工方法同上。砂漿配合比為石灰膏：砂=1：4。
3．水泥砂漿找平層鋪卷材隔離層施工
用1：3水泥砂漿將結構層找平，並壓實抹光養護，再在乾燥的找平層上鋪一層3~8mm乾細砂滑動層，在其上鋪一層卷材，搭接縫用熱瀝青瑪蹄脂蓋縫。也可以在找平層上直接鋪一層塑膠薄膜。
因為隔離層材料強度低，在隔離層繼續施工時，要注意對隔離層加強保護，混凝土運輸不能直接在隔離層表面進行，應採取墊板等措施，綁紮鋼筋時不得扎破表面，澆搗混凝土時更不能振酥隔離層。
分格縫留置分格縫留置是為了減少因溫差、混凝土乾縮、徐變、荷載和振動、地基沉陷等變形造成剛性防水層開裂，分格縫部位應按設計要求設定。如設計無明確規定時，可按下述原則設定分格縫。
1．分格縫應設定在結構層屋面板的支承端、屋面轉折處（如屋脊）、防水層與突出屋面結構的交接處，並應與板縫對齊。
2．縱橫分格縫間距一般不大於6m，或“一間一分格”，分格面積不超過36m為宜。
3．現澆板與預製板交接處，按結構要求留有伸縮縫、變形縫的部位。
4．分格縫寬宜為10~20mm。
5．分格縫可採用木板，在混凝土澆筑前支設，混凝土澆築完畢，收水初凝後取出分格縫模板。或採用聚苯乙烯泡沫板支設，待混凝土養護完成、嵌填密封材料前按設計要求的高度用電烙鐵熔去表面的泡沫板。
鋼筋網片施工
1．鋼筋網配置應按設計要求，一般設定直徑為4~6mm、間距為100~200mm雙向鋼筋網片。網片採用綁紮和焊接均可，其位置以居中偏上為宜，保護層不小於10mm。
2．鋼筋要調直，不得有彎曲、鏽蝕、沾油污。
3．分格縫處鋼筋網片要斷開。為保證鋼筋網片位置留置準確，可採用先在隔離層上滿鋪鋼絲綁紮成型後，再按分格縫位置剪斷的方法施工。
細石混凝土防水層施工
1．澆搗混凝土前，應將隔離層表面浮渣、雜物清除乾淨；檢查隔離層質量及平整度、排水坡度和完整性；支好分格縫模板，標出混凝土澆搗厚度，厚度不宜小於40mm。
2．材料及混凝土質量要嚴格保證，經常檢查是否按配合比準確計量，每工作班進行不少於兩次的坍落度檢查，並按規定製作檢驗的試塊。加入外加劑時，應準確計量，投料順序得當，攪拌均勻。
3．混凝土攪拌應採用機械攪拌，攪拌時間不少於2min。混凝土運輸過程中應防止漏漿和離析。
4．採用摻加抗裂纖維的細石混凝土時，應先加入纖維乾拌均勻後再加水，乾拌時間不少於2min。
5．混凝土的澆搗按“先遠後近、先高后低”的原則進行。
6．一個分格縫範圍內的混凝土必須一次澆搗完成，不得留施工縫。
7．混凝土宜採用小型機械振搗，如無振搗器，可先用木棍等插搗，再用小滾（30~40kg，長600mm左右）來回滾壓，邊插搗邊滾壓，直至密實和表面泛漿，泛漿後用鐵抹子壓實抹平，並要確保防水層的設計厚度和排水坡度。
8．鋪設、振動、滾壓混凝土時必須嚴格保證鋼筋間距及位置的準確。
9．混凝土收水初凝後，及時取出分格縫隔板，用鐵抹子第二次壓實抹光，並及時修補分格縫的缺損部分，做到平直整齊；待混凝土終凝前進行第三次壓實抹光，要求做到表面平光，不起砂、起皮、無抹板壓痕為止，抹壓時，不得灑乾水泥或乾水泥砂漿。
10．待混凝土終凝後，必須立即進行養護，應優先採用表面噴灑養護劑養護，也可用蓄水養護法或稻草、麥草、鋸末、草袋等復蓋後澆水養護，養護時間不少於14d，養護期間保證復蓋材料的濕潤，並禁止閒人上屋面踩踏或在上繼續施工。
小塊體細石混凝土防水層施工小塊體細石混凝土防水層是在混凝土中摻入密實劑，以減少混凝土的收縮，避免產生裂縫。混凝土中不配置鋼筋，而實施除板端縫外，將大塊體劃分為不大於1.5m×1.5m分格的小塊體的一種防水層。
設計和施工要求與普通細石混凝土要求完全相同，不同點只在15~30m範圍內留置一條較寬的完全分格縫，寬度宜為20~30mm，1.5m的分格縫，縫寬宜為7~10mm，分格縫中應填嵌高分子密封材料。
1．為防止小塊體混凝土產生裂縫，細石混凝土中應摻入密實劑，也可以摻入膨脹劑、抗裂纖維等材料。
2．小塊體細石混凝土的分格縫應根據建築的開間和進深均勻劃分，7~10mm的縫寬，採用定型鋼框模板留設，使分格縫位置準確、順直，縫邊平整；在15~30m範圍內留設一條較寬的完全分格縫，20~30mm縫寬，採用木模留設。
3．分格縫中應嵌填合成高分子密封材料。密封材料的嵌填施工參見“16-4屋面接縫密封防水”的有關內容。
質檢要求
質量要求
1．剛性防水屋面不得有滲漏和積水現象。
2．所用的混凝土、砂漿原材料，各種外加劑及配套使用的卷材、塗料、密封材料等必須符合質量標準和設計要求。進場材料應按規定檢驗合格。
3．穿過屋面的管道等與屋面交接處，周圍要用柔性材料增強密封，不得滲漏；各節點做法應符合設計要求。
4．混凝土、砂漿的強度等級、厚度及補償收縮混凝土的自由膨脹率應符合設計要求。
5．屋面坡度應準確，排水系統應通暢。剛性防水層厚度符合要求，表面平整度不超過5mm，不得起砂、起殼和裂縫。防水層內鋼筋位置應準確。分格縫應平直，位置正確。密封材料應嵌填密實，蓋縫卷材應貼上牢固，無脫開現象。
6．在施工過程中要做好如下隱蔽工程的檢查和記錄：
（1）屋面板細石混凝土灌縫是否密實，上口與板面是否齊平；
（2）預埋件是否遺漏，位置是否正確；
（3）鋼筋位置是否正確，分格縫處是否斷開；
（4）混凝土和砂漿的配合比是否正確；外摻劑摻量是否正確；
（5）混凝土防水層厚度最薄處不小於40mm；
（6）分格縫位置是否正確，嵌縫是否可靠；
（7）混凝土和砂漿養護是否充分，方法是否正確。
質量驗收細石混凝土剛性防水層的質量，關鍵在於混凝土的本身質量、混凝土的密實性和施工時的細部處理，因此，將混凝土材料質量，配合比定為主控項目，對節點處理和施工質量，採取試水辦法來檢查，同時對防水首要功能，不滲漏亦作為主控項目。混凝土的表面處理、厚度、配筋，分格縫和平整度均列為一般質量檢查項目來控制整體防水層的質量。
細石混凝土剛性防水層質量檢驗的項目、要求和檢驗方法見表16-51。
細石混凝土剛性防水層質量檢驗的項目、要求和檢驗方法 表16-51
| 檢驗項目 | 要求 | 檢驗方法 | |
| 主控項目 | 1．細石混凝土的原材料 | 必須符合設計要求 | 檢查出廠合格證、質量檢驗和現場抽樣復驗報告 |
| 2．細石混凝土的配合比和抗壓強度 | 必須符合設計要求 | 檢查配合比和試塊試驗報告 | |
| 3．細石混凝土防水層 | 不得有滲漏或積水現象 | 雨後或淋水檢驗 | |
| 4．細石混凝土防水層在天溝、檐溝、檐口、水落口、泛水、變形縫和伸出屋面管道的防水構造 | 必須符合設計要求 | 觀察檢查和檢查隱蔽工程驗收記錄 | |
| 一般項目 | 1．細石混凝土防水層表面 | 應密實、平整、光滑、不得有裂縫、起殼、起皮、起砂 | 觀察檢查 |
| 2．細石混凝土防水層厚度和鋼筋位置 | 必須符合設計要求 | 觀察和尺量檢查 | |
| 3．細石混凝土防水層分格縫的位置和間距 | 必須符合設計要求 | 觀察和尺量檢查 | |
| 4．細石混凝土防水層表面平整度 | 允許偏差為5mm | 用2m靠尺和楔形塞尺檢查 | |
其他質量要求及檢驗參見“16-1卷材防水屋面”、“16-2塗膜防水屋面”及“16-4屋面接縫密封防水”的有關內容。
房屋建築學名詞目錄
| 房屋建築學是建築學的分支學科，內容涉及概論、建築平面設計、建築剖面設計、建築體型和立面設計、常用建築結構概述、建築防火與安全疏散、民用建築構造概述、基礎與地下室、牆體、樓地層等。 |
