浅谈瓦屋面檐口泛碱防治措施

侯建斌

（海南天力建筑工程有限公司，海南 海口 570100）

0 引言

随着中国各地经济水平发展，人们对居住环境、建筑造型及美感要求越来越高。瓦屋面形式经常运用于中、西风格建筑，经设计师从美术角度对瓦屋面精心设计，瓦形坡纹柔和，铺在屋面上会给人美观亲切之感，在当代建筑中应用越来越广泛。

随着瓦屋面形式的建筑增多，工艺、材料、做法随着变化不断改进。虽然施工工艺、做法日渐规范标准，但在竣工后一段时间内，经常在檐口析出大量白色盐粉，这种泛碱现象造成了檐口污染、檐口饰面层酥软、粉刷层脱落，也形成一定安全隐患。

1 泛碱的条件

要对檐口泛碱的现象进行针对性处理，就必须先明确檐口泛碱产生的条件，然后针对性地采取措施，才能有效预防及减少檐口泛碱。引起泛碱的条件主要有以下几点。

1.1 可溶性盐碱的存在

这些物质主要来自于水泥、骨料或外加剂。瓦屋面施工中，大多采用硅酸盐水泥配置的砂浆实铺，檐口采用硅酸盐水泥配置的砂浆收面，砂浆可溶性盐碱含量较大。可溶性成分包括两种类型［1］，一是水泥、砂、石及外加剂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碱；另一种是由硅酸盐水泥水化生成的，如 Ca（OH）2，其在微量水中即能溶解，与空气中的 CO2反应可形成白色 CaCO3，进而形成泛碱。

1.2 水作为介质

水作为泛碱物质向檐口表面迁移所需的载体，被认为是多种物理退化过程的起因［2］，起到传递碱类的作用。屋面是抵抗外部不利环境的首要防线。外部雨水、露等水分渗入到瓦底坐浆层，细石混凝土保护层，溶解了内部可溶性盐碱，水分在瓦底内部难以蒸发，在重力影响下，随裂隙、毛细孔逐渐向外渗透出檐口。可溶性盐碱随着溶液水分蒸发，残留结晶在檐口外侧。

1.3 毛细孔、裂缝作为析出通道

屋面瓦现场施工多采用砂浆实铺，砂浆密实度较低，孔隙率较大，抗裂性差，存在许多肉眼看不到的毛细管，其抗渗性能不如混凝土。水可由通过砂浆的毛细管从浸入面传到另外一面。砂浆的这种特性，为粘结材料中的水、碱、盐等物质的渗入和析出提供了通道，为泛碱的形成提供了条件。

1.4 低温、高湿度环境

通过对泛碱发生的具体位置进行汇总，容易受潮的部位是泛碱现象发生的重要区域，并且这些部位大多是冷热空气交汇的区域［3］。在温度较低的环境，屋面盖瓦砂浆内会积聚较多的水分无法气化蒸发，碱类物资在水分的作用下会充分溶解，待雨水不断渗入，内部积聚水分增加，会带出大量碱液，加重泛碱现象。湿度的变化对砂浆泛碱的影响程度要大于温度对砂浆泛碱的程度，砂浆在高湿度、低温度的外部环境下达到最大的泛碱程度。

2 屋面泛碱的原因

1）未按图施工。关于檐口泄水孔的做法，多在屋面建筑图中引用建筑图集。在屋面结构施工中常忽视相关做法，屋面檐口未按要求设置结构翻边、泄水管，导致檐口泛碱频发，靠后期修复不能根本上解决此类构造缺陷导致的泛碱问题。

2）水泥选用不当。屋面保护层，坐瓦砂浆层对于水泥品种的选用过于随意，未考虑不同类型水泥碱含量大小及适用性，未在主要碱盐来源上控制泛碱的发生。

3）保护层未设分格缝。瓦屋面保护层未设置伸缩缝，导致保护层开裂，或伸缩缝位置密封处理不当，导致倒置式瓦屋面保温层内积水，加重泛碱现象。

4）屋面瓦质量不达标。当代建筑瓦屋面，多采用混凝土瓦片、陶制瓦片。相对于瓷质瓦、琉璃瓦，在吸水率、抗渗透性相对性能较差。一般在生产过程中，要给瓦表面喷一层聚合物保护涂层，可以是有色或透明，厚度薄，以止瓦体与自然环境中的物质发生化学反应。在瓦的质量达不到要求、瓦片破损时，瓦防水功效会降低，导致雨水渗入瓦底。

5）砂浆配比不对。屋面瓦铺瓦砂浆砂颗粒级配不当，配合比不当，导致卧瓦砂浆孔隙率高，强度低，耐久性差，在自然环境影响下容易风化，发生开裂，为水分渗入提供通道。

6）瓦铺装不规范。 屋面瓦铺装质量不达标，如瓦与瓦搭接长度不足、面瓦不能压住底瓦、瓦固定钉孔外露等铺装工艺不符合要求，容易导致瓦屋面对雨水隔离效果不佳，降低物理防水功能。

7）铺瓦砂浆未满铺。现场工人为降低劳动强度或节约成本，屋面瓦铺设时未满铺砂浆，容易在瓦底窝积大量水分，加剧泛碱发生。

8）檐口抹灰层开裂。檐口抹灰层主要用途是对卧瓦砂浆层及结构面外沿进行收面，混凝土基层处理不到位，抹灰层不同材料交界面未采取加强措施，檐口抹灰层容易开裂。现场发现波形瓦屋面檐口更容易发生开裂现象，主要是波形瓦屋面比平瓦屋面在檐口处坐瓦砂浆层更厚。檐口抹灰开裂会导致碱液直接析出，导致檐口泛白加剧。

9）檐口涂料层。未按工艺施工底漆及罩面漆，涂料层防护功能失效，容易导致檐口抹灰层二次泛碱。

3 减少屋面泛碱的措施

3.1 施工措施

3.1.1 合理选用水泥品种 减少可溶性盐碱的含量

混凝土、砂浆内部可溶性盐碱含量越高，在一定条件下析出的碱量越多，表面产生泛碱的可能性越大。屋面瓦施工前应该对前几道工序采用的水泥进行成份分析检测，控制可溶性物质 K+、Na+的含量。尽量不要选用硅酸盐水泥，要选用含钠、钾低的水泥，如粉煤灰水泥、矿渣水泥、铝酸盐水泥或不同类型水泥掺配的胶凝材料体系。相关研究发现铝酸盐水泥与白色硅酸盐水泥相比表现出优异的特性，如不含杂质和可溶性碱、水化时不产生 Ca（OH）2等，从而显著降低泛碱产生的风险［4］，因此合理选用水泥品种对减少泛碱现象尤为重要。

3.1.2 在水泥砂浆及混凝土中掺入外加剂

通过掺入外加剂或活性材料，如泛碱抑制剂剂、防水剂、膨胀剂、硬脂酸盐、丙烯酸盐等外加剂以及自然界的硅藻土、粒化矿渣、超细粉煤灰、硅灰和具有吸附性的集料，可以使碱性氧化物与其它组合成稳定成份，或被集料吸附，使其不再迁移至混凝土外表面。

泛碱抑制剂是根据硅酸盐水泥水化的特征及泛碱产生的条件等有针对性地开发的一张泛碱的外加剂，外加剂按其主要成分分为有机功能类、无机活性矿物类和复合外加剂等［5］。合理添加该类型外加剂能抑制碱类物质产生。研究发现合理添加外加剂，可以从物理及化学途径上达到抑制泛碱的目的。

3.1.3 檐口处设置泄水管

水是泛碱产生的主要介质，起到传递碱类的作用。通过在檐口设置 D20 的 PVC 泄水管，将溶解了可溶性碱盐的水进行有组织的排放，可降低水从毛细孔，裂隙及其他部位渗出的机率，达到控制泛碱程度的目的。

实际操作发现，檐口泄水管应采用预埋设置，设置于防水层上及檐口最低处，若后钻孔埋设会容易管边渗漏现象。泄水管与卷材接口周围缝隙用密封膏封严，涂刷涂膜附加层，保证管周不渗漏。泄水管还应突出饰面层约 5 cm，避免流出碱液污染檐口。

3.1.4 对屋面瓦质量加以规定

瓦是屋面防水的第一道防线，瓦质量的好坏直接影响檐口泛碱发生的程度。

工程中采用的西式陶瓦根据形状、表面状态及吸水率不同有不同的分类。根据吸水率不同分为 I 类瓦（<6 %）、Ⅱ类瓦（6 %～10 %）、Ⅲ 类瓦（10 %～18 %）。施工中应确保瓦的质量等级符合设计及施工要求，施工前应严格检验吸水率，抗渗透性，裂缝长度，完整性等关键参数。

3.1.5 控制砂颗粒级配、砂浆配合比及稠度

砂子作为砂浆的细骨料，起到形成砂浆骨架的作用。合理的砂子颗粒级配形成相对致密而且稳定的骨架，而不合理的颗粒级配形成的砂浆的内部结构致密性差、空隙多，会导致砂浆内部的游离碱通过这些空隙迁移到砂浆表面，形成泛碱。所以选择合理的砂子的颗粒级配会对砂浆的泛碱形成抑制的作用，实践中，（40～70）∶（70～140）=1∶3 的颗粒级配对砂浆泛碱抑制效果较好［6］。

施工时要注意盖瓦砂浆不同于砌筑砂浆，其主要作为结合层，因此砂浆强度达到要求标号要求即可，标号过高，意味水泥用量越大，水化时收缩率就越大，碱含量越高，对抑制泛碱不利。

同时盖瓦砂浆配合比设计时应控制砂浆稠度、水分不宜过大。水分越多，干燥后留下的毛细孔越大。因此，在满足施工前提下，尽量减少砂浆的用水量是预防泛碱的重要措施。

3.1.6 控制砂浆密实度 瓦侧勾缝

脊瓦两侧砂浆及天沟两侧砂浆是瓦屋面直接接触水的界面，施工时应对该部位砂浆进行挤压及二次收面（见图 1），减少砂浆内外孔隙和表面裂缝，切断水的渗入通道。

图1 瓦侧勾缝

同时应对瓦侧采用粘结力，抗渗性更好的聚合物防水砂浆进行勾缝，减少水分渗入。

3.1.7 确保屋面瓦搭接构造符合规范要求

由于块瓦是不封闭连续铺设的，依靠搭接构造和重力排水来满足防水功能，凡是搭接缝都会产生雨水慢渗或虹吸现象。施工时，瓦块铺装的有关尺寸，应符合规范规定。特别注意脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度，每边不应小于 40 mm，同时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层

天沟是水流汇集部位，也是应力集中部位，保温层上部找平层表面应按要求设置防水附加层，杜绝渗水隐患。天沟防水附加层做法如图 2 所示。

3.1.9 檐口侧面（挂网）抹灰

对于基材来讲，砂浆收缩率约 0.2 %，其收缩率往往和混凝土相差约 10 倍，收缩率及线膨胀系数的差异，导致砂浆与混凝土之间产生应力，增加砂浆开裂的风险。檐口挂钢丝网抹灰能有效减少抹灰层开裂的现象，从而减少檐口碱液析出通道。檐口挂钢丝网做法如图 3 所示。

图2 天沟防水附加层做法

图3 檐口挂钢丝网

3.1.10 檐口涂料按工艺要求施工

抗碱封闭底涂及罩面清漆，能有效的封堵砂浆面毛细孔，也可以在界面产生憎水薄膜，减少水分流出及渗入，同时减少抹灰层在环境影响下的二次泛碱。檐口涂料施工时应按工艺要求涂刷，确保质量达标。

3.2 设计措施

3.2.1 檐口泄水管数量及位置优化

檐口泄水管设计图纸多引用图集，泄水管中距@3 000 mm，向檐底设置。

针对多雨地区，及别墅檐口长度小的工程特点，泄水管应适当加密。同时泄水管可坡向设置排入檐口天沟，或在檐口两侧边设置，减少管沟对外立面的影响及对下部构件的碱液污染。

3.2.2 采用钢板引排

通过对泛碱部位的大量观察，檐口泄水管虽然能有效的排出防水层面上（保温层内）的积水，但屋面瓦坐浆层底仍然有碱液渗出，出现泛碱的现象依然存在。产生这一现象的主要原因是部分水未渗透保护层时，在重力的影响下已率先从坐瓦砂浆层的裂隙、毛细孔或坐浆不实的通道中渗出。为解决该部位的泛碱，应以“引排”为原则，可采用檐口设置不锈钢板引排的做法（见图 4、图 5），让保温层内及坐浆砂浆层内的水沿钢板面汇集于前端排出。

图4 钢板引排做法大样

图5 钢板引排做法三维示意图

该做法施工时要注意以下几点：

1）屋面板檐口部位改成三角形翻边；

2）“L”型不锈钢板的弯折角度同屋面（瓦）坡度；

3）不用钢钉固定 200 mm 宽不锈钢板，钢板宜采用射钉枪进行安装固定；

4）不锈钢板上接口做 200 mm 附加层一道，应盖住钢钉；

5）檐口两侧设置泄水管；

6）不锈钢板挑出结构面不小于 35 mm 及檐口抹灰完成面不小于 20 mm；

7）不锈钢板与屋面瓦间隙砂浆宜做薄，并抹平不锈钢板。

3.3 管理措施

1）原材料验收。加强对屋面瓦，水泥，外加剂、砂、砂浆等材料的质量验收。

2）材料使用管理。屋面瓦按规格分类堆放，码放整齐，搬运材料时，要轻拿轻放，防止磕角破损。

3）做好图纸会审工作。对设计图纸中不合理之处提出意见，针对施工中的改进措施，如图审建议采用防水更好的连锁瓦、釉面瓦、瓷质瓦。

4）做好技术交底工作。坚持样板引路，做好施工前的技术交底。确保砂级配、砂浆配合比、砂浆稠度、瓦搭接构造、附加层等质量控制点符合要求。

5）控制施工作业条件。瓦屋面施工应避开高温、大风、雨季等不利环境条件。

4 结语

通过上述的研究与实践可知，檐口泛碱是材料选择、设计、施工方案考虑欠缺、环境气候等因素复合造成的病害，因此需对檐口泛碱采取综合治理方案。其中在粘结材料上采用低碱胶凝材料、优化配比、添加泛碱抑制剂等手段以降低碱类物质含量是降低泛碱的基础。通过施工工艺的优化、施工质量严格把控是降低泛碱的过程保证。材料优选、防排结合的关键节点设计是降低泛碱的设计手段。本研究在工程实际中发现胶凝材料与外加剂的复合使用上需注意把控配比，部分材料存在相容性问题，对此类型材料的复合使用值得进一步研究。Q