装配式建筑密封防水系统

文/王正正 上海中侨职业技术学院 上海 201514

装配式建筑具有更高的品质、更快的建造速度、建造过程能耗更低、污染更少等优点，在欧美、日本等发达国家应用率达70%以上，成为建筑发展的主流方向。早在20世纪50 ～60年代，国内就开始探索研究装配式建筑。到80年代后，装配式建筑发展逐渐势微，究其原因，主要有两点：一是当时国内相关技术不成熟，相关配套标准不完善；二是缺少合适的外墙接缝防水工艺与密封材料，导致此类建筑在使用过程中逐渐暴露出外墙渗漏、隔音抗震性能差等问题，阻碍了装配式建筑在国内的进一步发展。进入21世纪，万科等房地产企业再次将装配式建筑引进国内。2015年以后，随着科技的发展和节能环保呼声的不断加大，从中央到各地方政府相继出台一系列鼓励和推动装配式建筑发展的政策，预制装配式建筑进入快速发展期。本文将从外墙防水设计、构造防水和使用各类接缝密封材料的选择以及密封胶施工工艺出发，探讨更加合理的外墙防水密封处理方法。

1、预制装配式建筑外墙防水密封现状

作为建筑功能完整实现的重要前提，建筑防水向来受到业界的重点关注。窗户、砖墙之间的缝隙、厨卫间等属于传统建筑容易出现渗漏的部位，但采用PC 构件、灌浆连接（或节点现浇）工艺的预制装配式建筑却基本不会在这类部位出现渗漏，其渗漏一般源于外墙存在的大量拼接缝，这使得预制装配式建筑外墙防水密封向来受到业界的重点关注。空腔防水、材料防水属于最为常见的两种预制装配式建筑外墙防水密封方法，前者采用现浇混凝土或密封条形成二次密封，后者则通过嵌填密封材料处理接缝迎水面。但受到多方面因素影响，空腔防水很容易因空腔堵塞或墙板精度偏差而失效，密封胶存在的不足也会直接影响接缝迎水面处理效果。

2、装配式建筑密封防水系统

装配式建筑密封防水系统是东方雨虹专门针对装配式建筑开发的密封防水系统，在提供建筑全方位密封防水系统解决方案的基础上，提供从产品研发、生产、设计、施工、技术咨询、维保服务的全过程和系统化服务，可满足装配式建筑密封防水的工程需求。装配式建筑密封防水系统包括“SAFable 赛堡”地下工程防水防护系统、“EDEE 宜顶”装配式屋面防水系统、PC 建筑改性硅酮密封防水系统、“虹安适”防水防潮系统、“虹彩衣”外墙保温防水系统等子系统。（1）“SAFable 赛堡”地下工程防水防护系统采用叠合或复合工艺，辅以齐全的配套材料和配件，标准化施工管理，确保防水功能的实现。在防水行业内首次推出防水系统设计使用寿命的概念，提出防水系统设计与材料防水原理、与工程防水机理、与工程建造工艺、与防水设计标准相符合，满足工程及客户需求，采取工程可靠度的分析、设计、选材、施工、管理、评价的系统论、方法论，提供明确的系统可靠性保障。（2）“EDEE宜顶”装配式屋面防水系统采用工业化生产、现场装配施工，可靠度高，使用寿命长，安全、环保、绿色、节能，可避免常规屋面严重的构造性缺陷导致大面积渗漏现象。根据刚柔并济、满粘防水的原则，杜绝屋面窜水，突破排水坡度限制，设置双层排水口，处理径流排水和渗流排水，彻底解决屋面渗漏问题。（3）PC 建筑改性硅酮密封防水系统包括PC 或PCF 板的建筑密封、建筑外墙饰面密封以及建筑室内密封等子系统，专门解决装配式结构（混凝土、钢结构、木结构）因受温度伸缩（干缩）、地震台风、结构荷载、不均匀沉降等作用产生位移接缝以及PC 建筑内外饰面的非位移接缝的密封防水问题，如石材、金属、铝塑板等幕墙体系及门窗密封胶、各类型的墙地面装饰板材用免钉胶、厨卫洁具防霉密封胶、弹性瓷砖胶和地板胶等，具有粘接密封性好、低模高弹、绿色环保（无甲醛、无溶剂、无污染）、耐候耐久抗疲劳、施工性能好等特点。（4）“虹安适”防水防潮系统是根据厨卫结构不同的基层、不同的装饰面层材料、墙地面不同部位的防水防潮工程需求以及找平层、防水层、粘接层、饰面层的材料特性而研发的防水防潮系统解决方案，专门解决厨卫间的防水防潮、粘结空鼓、掉砖、防霉和密封问题。（5）“虹彩衣”外墙保温防水系统是根据不同的外墙构造，结合不同的结构基层状况、找平层、防水层、保温层、饰面层的材料特性、构造层次和应用性能而研发的外墙保温防水系统解决方案，分为有保温、无保温的饰面涂料、饰面砖、饰面装饰板、轻质混凝土、清水混凝土、装饰混凝土挂板及不同的幕墙结构体系（石材、金属、玻璃幕墙）等子系统，系统解决外墙整体防水、细部防水、粘结空鼓、掉砖以及幕墙结构体系的防水、防潮、防风、密封等问题，尤其适用于装配式建筑和被动房等绿色建筑。

3、预制装配式建筑外墙防水密封中存在的问题

3.1 密封胶使用混乱

MS 密封胶、SPU 密封胶、SR 密封胶以及PU 密封胶等是目前建筑工程项目中常用的密封胶类型，这些密封胶具有不同的性能指标，在防水密封中的应用范围也不尽相同。然而，在实际施工过程中，以上密封胶使用不当或几种密封胶混合使用的现象较多，主要原因在于相关标准规范的缺失。

3.2 外墙板接缝处理存在不足

接缝存在缺口或残留物、拼缝过窄、错台均属于预制混凝土外墙板安装的常见问题，这类问题如果无法得到有效处理，外墙防水密封施工便很容易出现质量问题。

3.3 施工质量现场检测手段缺失

对于预制装配式建筑而言，其外墙防水功能受密封胶尺寸、深度以及黏结性能的直接影响，然而目前外墙防水的现场验收工作仍以人工观察与测量为主，人工检测的方式使得检测手段存在较大不确定性，检查结果的可靠程度也不高。

4、防水密封胶的技术要求

4.1 良好的位移能力

装配式建筑外墙接缝在应用过程中，受各种外界因素的影响，如震动、风压、热胀冷缩等，板片尺寸会发生循环变化，因此防水密封胶必须具备高弹性，能够承受板片间高位移，如果防水密封胶的位移能力不好，在外墙接缝位移的过程中会出现开裂漏水。根据实际情况需求及应用计算，应用于装配式建筑外墙接缝的防水密封胶的位移能力必须要达到25 级以上，特殊的建筑还需要达到50 级。市场上的产品硅烷改性（MS）密封胶及聚氨酯（PU）密封胶能达到25 级，而硅酮密封胶能达到50 级。

4.2 粘接性

始终是最重要的性能之一。混凝土是一种多孔性材料，孔洞的大小和分布不均匀，不利于密封胶的粘接；混凝土本身呈碱性，部分碱性物质迁移到密封胶和混凝土接触界面，影响粘接效果；部分脱模剂残存在预制构件表面，影响密封胶的粘接性能。因此，配套专用底涂非常关键。

4.3 具有优异的耐老化性

防水密封胶是装配式建筑外墙防水的第一道防线，直接面对日光照射、冷热循环和雨水冲刷，因此密封胶必须要具有优异的耐老化性，才能满足装配式建筑长时间的防水需求。在市场上现有的防水密封胶中，硅酮密封胶的耐候性最好，其使用寿命能达到30年以上，MS 密封胶的耐候性次之，能达到10年左右的使用寿命，而聚氨酯密封胶的耐候性最差。这是由于紫外线的能量可达399kJ.mol-1，具有很强的破坏作用，会导致聚氨酯和MS 密封胶的分子链主链断裂。而Si-O 键的键能高达444kJ.mol-1，超过紫外线的能量，紫外线很难对Si-O 键造成破坏。

4.4 无污染性

预制混凝土属多孔材料，更容易遭受污染。这种污染不仅影响建筑物的美观，而且很难清理，清理后会继续产生污染，并产生额外的一笔维护与保养费用。硅酮胶中含有大量的小分子硅油，受分子热运动影响，硅油会逐渐从密封胶内部向表面迁移，经过雨水冲刷，吸附空气中的灰尘等杂质，在建筑外表面形成带状污染，影响建筑物美观。改性硅酮和聚氨酯密封胶不含易析出小分子硅油，不会产生污染。

5、预制装配式建筑外墙防水密封的路径建议

5.1 底涂的重要性

外墙接缝密封胶施工前一定要涂刷配套底涂。底涂不仅起到增强密封材与墙体间界面粘结的作用，还可以防止墙体中的碱性材料与密封胶中的增塑剂相互迁移，对耐久粘结以及避免相互污染具有很大的作用。这里需要重点提示，底涂是通过溶剂挥发而干燥固化成膜的，因此一定要在底涂完全固化后才可以施胶。

5.2 接缝设计

装配式建筑接缝可根据结构的位移能力，分为位移接缝和非位移接缝；根据接缝构造形式不同分为开放接缝（开缝构造）和填充接缝（密封构造）；填充接缝根据设防措施不同分为单道密封、双道密封和双道带排水密封。（1）位移接缝：因结构的干燥、温度收缩、风荷载及地震荷载等造成的伸缩或剪切位移，如PC/PCF板接缝、幕墙系统接缝、GRC 板接缝、窗框与结构接缝等。（2）非位移接缝：采用线膨胀系数较低的材料，因温度和湿度产生的收缩位移，也称为不移动或移动较小的接缝，如以粘接为主的石材、混凝土装饰板的接缝及窗框与饰面材料接缝。

5.3 做好预留孔洞防水处理

为避免因预留孔洞砂浆干缩形成毛细孔或裂缝缝隙引发渗漏问题，预留孔洞防水处理必须得到重点关注，这一处理需分别针对外墙板预留孔洞、施工阶段遗留孔洞展开，具体处理如下：①外墙板预留孔洞处理。预制加工过程中外墙板会事先埋放防水套管，因此施工前需要临时嵌放孔洞模具于外墙面各构造层，孔洞根部的周边应在面层收口时留置凹槽，在管道穿过预留孔洞安装固定后，需使用密封胶（如PU 密封胶）或聚合物水泥砂浆处理穿墙套管与管道的缝隙。在嵌填密封胶密封材料前，混凝土墙身与套管间的凹槽需涂刷基层处理剂，随后再嵌填单组分密封胶（如SPU 密封胶），缝宽的0.5 ～0.7 倍为外密封胶嵌入深度。②施工阶段遗留孔洞处理。对于因施工遗留的各类临时施工洞口，施工人员必须逐一进行封堵处理，处理需在外墙防水层施工前完成，使用砌块砌筑封堵、补浇混凝土属于常见的处理措施，处理过程需保证砂浆填补饱满、密实。在不同材料、施工缝的交接处，可首先固定钢丝网并在抹灰找平后应用高分子咬合型接缝带，抹灰找平需应用聚合物水泥防水砂浆，由此即可加强基面防水处理，并能够同时保证防水层的搭接与大面保持连续。

5.4 胶层深度的重要性

施胶厚度也会影响密封效果。若胶层太浅，密封材与基材接触面积不足导致界面剥离，同时因为胶层太浅，密封胶更容易因表面老化而断裂。若胶层太深，可能会因完全硬化时间延迟（单组分品）而产生胶层破坏。

5.5 预制外墙板其他防水密封形式

除上述防水密封形式外，预制外墙板还有其他诸多防水密封形式，如开放式防水形式。较之上一小节的封闭式线防水技术，这两种防水形式在内侧的企口型减压空间以及内侧压密实的防水橡胶影基本相同，但开放式线防水技术在发挥防水作用时并未采用打胶的形式，而是采用构造企口防水配合导水的方式，这种方式还可起到平衡内外气压和排水的作用。由于开放式线防水最外侧的防水采用了企口预防和导水，因此施工人员无需在墙板外侧打胶，这样的施工方式更为简单便利，作业也更为安全，产品质量的控制与检验环节也更为便利。但该防水密封形式对产品生产以及后期成品保护的要求较高，且不适合多雨地区的建筑。

结语：

综上所述，由于装配式建筑有大量的外墙接缝，需要选用防水密封胶对外墙接缝进行防水处理，且对选用的防水密封胶要求具有较高的弹性、良好的粘接性、低模量、优异的耐老化性能、对基材无污染，必要时可以进行表面涂饰操作。选择好合适的防水密封胶后，还需要按照标准施工工艺流程进行，杜绝各种操作不当导致防水密封失效。硅宝科技在装配式建筑领域精耕细作，在国内已有超过200 万平方米的工程案例，提供优质的产品及工程承包服务，为国内装配式建筑行业的发展提供可靠的保证。