CN117403834A - 防水屋面组合板、使用该组合板的防水结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防水屋面组合板、使用该组合板的防水结构及施工方法，其中防水屋面组合板包括找平层、多块波纹钢板和ECC混凝土层，其中波纹钢板位于找平层和ECC混凝土层之间，波纹钢板铺设于凝固后的找平层上，波纹钢板与ECC混凝土层接触的一面通过ECC混凝土层凝固前的粘性结合。本发明的有益效果是该防水屋面组合板不会因干燥收缩导致开裂渗水，结构本身具有较高的抗渗性能和防水能力。

Description

防水屋面组合板、使用该组合板的防水结构及施工方法

技术领域

本发明属于屋面板技术领域，具体涉及一种防水屋面组合板、使用该组合板的防水结构及施工方法。

背景技术

建筑屋面通常存在较多的渗透隐患，特别是钢筋混凝土结构形式简单的屋面。传统的混凝土屋面容易受到温度变化的影响，如果没有进行有效的保护和处理，防水层会出现裂缝，从而导致雨水渗透。此外，建筑行业中常用的沥青油毡和有机聚合物防水卷材也容易老化变形，导致渗漏。如果外界雨水渗入屋面墙体和承力构件，长期下去会导致不同程度的渗漏病害，严重情况下会影响结构的耐久性能，甚至引发安全事故。因此，在建筑的整个使用寿命期间需要定期处理屋面防水层，这无疑增加了后期的维护成本。

ECC混凝土是一种纤维增强水泥基复合材料，具有出色的裂缝控制能力和抗渗性能。在拉伸荷载作用下呈现多缝开裂特征，裂缝宽度可保持在80μm以内，渗透系数小于1×10-1m/s，抗渗能力是普通C30混凝土的2200倍以上，可以有效防止有害介质渗透导致的钢筋锈蚀，从而避免脆性混凝土保护层的剥落。与传统的有机防水卷材不同，ECC材料可以与结构同寿命，一次成型无需返修，避免后期维护成本增加和材料浪费。因此，在屋面防水工程中，ECC具有显著的优势。

然而相较于普通混凝土，ECC通常缺乏粗骨料，仅由大量胶凝材料和细骨料制成，因而干燥收缩幅值较大，28天时可达−1500με。在屋面板工程中，结构开裂可能会导致含有有害物质的外部流体通过裂缝侵入，腐蚀钢筋，降低结构的抗渗性能和耐久性能。

发明内容

本发明的设计思路是针对现有ECC防水屋面板由于缺乏粗骨架在干燥时造成收缩幅值较大，从而导致开裂渗水的问题，提供一种内部具有粗骨架支撑的ECC水泥基复合材料制成的防水屋面组合板，以解决现有ECC防水屋面板因干燥收缩导致的开裂渗水问题，提高防水屋面组合板结构的抗渗性能和防水能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：防水屋面组合板，包括找平层、一块或多块波纹钢板和ECC混凝土层，其中所述波纹钢板位于所述找平层和所述ECC混凝土层之间，所述波纹钢板铺设于凝固后的所述找平层上，所述波纹钢板与所述ECC混凝土层接触的一面通过所述ECC混凝土层凝固前的粘性结合。

可选的，所述波纹钢板与所述ECC混凝土层接触的面上设置多个剪力连接件。

可选的，所述剪力连接件之间规则排布，且相邻所述剪力连接件之间具有400-600mm的间隔。

可选的，所述剪力连接件为栓钉。

可选的，所述波纹钢板的宽度为760-1050mm，波距为76-150mm，波高为17-21mm，厚度为0.3-0.8mm，所述ECC混凝土层的厚度为30-60mm。

一种应用上述自应力防水屋面组合板的防水结构，包括所述防水屋面组合板和女儿墙，所述防水屋面组合板与所述女儿墙之间具有缝隙，所述缝隙用密封材料嵌填。

可选的，还包括附加层，所述附加层横跨所述防水屋面组合板与所述女儿墙，将所述防水屋面组合板与所述女儿墙之间的过度区域完全覆盖。

可选的，所述附加层为铺设于所述防水屋面组合板和所述女儿墙上的卷材或在所述防水屋面组合板、所述女儿墙及两者衔接区域上涂抹的一层涂膜。

可选的，所述女儿墙为混凝土结构，所述卷材位于所述女儿墙上的收头用压条固定于墙体上。

可选的，所述压条处设置盖板。

可选的，所述女儿墙为砖墙结构，所述女儿墙上具有凹槽，所述卷材位于所述女儿墙上的收头固定密封于所述凹槽内。

上述防水结构的施工方法，包括如下步骤

a、预制多块波纹钢板；

b、在屋顶上铺设水泥找平层，待找平层凝固后将步骤a中的波纹钢板铺设于找平层上；

c、在铺设有波纹钢板的找平层上浇筑一层ECC混凝土层，ECC混凝土层将波纹钢板完全覆盖，待ECC混凝土层固化成型后即形成了防水屋面组合板；

d、防水屋面组合板与女儿墙之间预留间隙，在间隙内嵌填密封材料。

可选的，还包括如下步骤

e、在所述防水屋面组合板和所述女儿墙上铺设一层卷材或涂膜一侧涂覆膜作为附加层。

可选的，还包括如下步骤

f、当女儿墙为混凝土结构时，卷材位于女儿墙上的收头通过压条固定于女儿墙上；当女儿墙为砖墙结构时，卷材位于女儿墙上的收头密封固定于预设在女儿墙上的凹槽内。

可选的，当女儿墙为混凝土结构时，压条上设置盖板作为挡雨板。

可选的，所述盖板为金属或合成高分子材料制成。

本发明具有的优点和积极效果是：针对现有ECC防水屋面板的难点，提供一种波纹钢板-高延性水泥基复合材料防水屋面组合板，该防水屋面组合板不会因干燥收缩导致开裂渗水，结构本身具有较高的抗渗性能和防水能力。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中防水屋面组合板的示意图;

图2是使用图1中防水屋面组合板的防水结构示意图;

图3是使用图1中防水屋面组合板的防水结构示意图;

图中：1、波纹钢板；2、ECC混凝土层；3、栓钉；4、组合板；4-1、找平层；5、女儿墙；6、缝隙；7、附加层；8、卷材的收头；9、压条；10、盖板。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种防水屋面组合板，包括水泥找平层4-1、多块波纹钢板1和ECC混凝土层2，其中波纹钢板1的数量根据所需防水屋面组合板的尺寸确定，波纹钢板1位于找平层4-1和ECC混凝土层2之间，波纹钢板1铺设于凝固后的找平层4-1上，波纹钢板1与ECC混凝土层2接触的一面通过ECC混凝土层2凝固前的粘性结合。波纹钢板1上与ECC混凝土层2结合的区域均布多个作为剪力连接件的栓钉3，各栓钉3之间具有400-600mm的间隔，波纹钢板1的宽度为760-1050mm，波距76-150mm，波高17-21mm，厚度0.3-0.8mm，ECC混凝土层2厚度30-60mm。

该防水屋面组合板由于内部的波纹钢板1具有强度高、重量轻、受力性能好、耐久性好、抗震性能优良等优点，柔性的波纹钢板1作为粗骨架对ECC混凝土层2进行支撑，使本发明的防水屋面组合板不仅可以作为结构屋面永久模板，提高结构强度，还可以有效吸收高延性水泥基复合材料（ECC）的收缩变形，提高屋面板的抗渗能力。同时，波纹钢板1生产效率高、周期短，运输安装都十分方便安全。波纹钢板1上设置的若干剪力连接件（栓钉3）能与浇筑的ECC水泥基复合材料有效咬合，增强波纹钢板1和水泥基复合材料（ECC）之间的连接，使其共同受力，协调变形。此外，栓钉3刚度小、变形能力大，栓钉3在受力变形过程中会出现应力重分布，呈现延性破坏特征。且栓钉3的施工简单方便，力学性能良好，单位承载力用钢量最少。栓钉3连接下的波纹钢板1-高延性水泥基复合材料组合结构的延性、耐火性和整体性都能得到显著提高。高延性纤维增强水泥基复合材料ECC混凝土比普通混凝土具有更为优异的裂缝控制能力和抗渗性能，故而采用ECC混凝土2材料作为屋面的结构层和防水层，不仅能满足屋面结构安全和防水性能要求，增强结构的耐用性和安全性，而且还能有效避免后期返修维护成本和材料浪费。

如图2、3所示，本发明还提供一种应用上述方式屋面组合板的方式结构，包括防水屋面组合板和女儿墙5，防水屋面组合板与女儿墙5之间预留缝隙6，并以双组份聚疏密封胶、聚氨酯建筑密封胶、硅酮密封胶、遇水膨胀止水胶、柔性填了、聚氯乙烯胶泥等密封材料嵌填，防水屋面组合板上附设附加层7，该附加层7涵盖防水屋面组合板、女儿墙5和两者衔接区域，附加层7可选用卷材或涂覆防水性涂层。

如图2所示，若选择卷材作为附加层7，且女儿墙5为混凝土结构，则卷材的收头8可用压条9直接固定于女儿墙5上，并且在固定位置架设作为挡雨板的盖板10，盖板10选用金属材料或合成高分子材料。

如图3所示，若选择卷材作为附加层，且女儿墙5为砖墙结构，则在女儿墙5上预留凹槽，卷材的收头8固定密封于该凹槽中。

本发明还提供一种上述防水结构的施工方法，步骤如下：

a、根据施工作业的面积预制合适尺寸和数量的波纹钢板；

b、在屋面上铺设水泥找平层，待找平层凝固后将预制的波纹钢板铺设于找平层上；

c、在铺设好波纹钢板的找平层上浇筑一层ECC混凝土层，养护成型后形成防水屋面组合板；

d、使防水屋面组合板与女儿墙之间预留30mm缝隙，并用密封材料嵌填该风险；

e、在防水屋面组合板和女儿墙上设置一层卷材或涂膜防水性涂膜作为附加层，如选用卷材作为附加层，则需做好卷材收头在女儿墙上的防水密封。

上述施工方法采用预制波纹钢板的方法，装配化的施工，工艺简单，方便快捷，简化了屋面防水工艺，能大幅缩短施工工期，降低人工成本。此外，波纹钢板造价低、经济效益好、低碳环保。相比于传统的刚性防水屋面，降低了水泥的用量，减少了碳排放。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (16)

1.防水屋面组合板，其特征在于：包括找平层、一块或多块波纹钢板和ECC混凝土层，其中所述波纹钢板位于所述找平层和所述ECC混凝土层之间，所述波纹钢板铺设于凝固后的所述找平层上，所述波纹钢板与所述ECC混凝土层接触的一面通过所述ECC混凝土层凝固前的粘性结合。

2.根据权利要求1所述的防水屋面组合板，其特征在于：所述波纹钢板与所述ECC混凝土层接触的面上设置多个剪力连接件。

3.根据权利要求2所述的防水屋面组合板，其特征在于：所述剪力连接件之间规则排布，且相邻所述剪力连接件之间具有400-600mm的间隔。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的防水屋面组合板，其特征在于：所述剪力连接件为栓钉。

5.根据权利要求4所述的防水屋面组合板，其特征在于：所述波纹钢板的宽度为760-1050mm，波距为76-150mm，波高为17-21mm，厚度为0.3-0.8mm，所述ECC混凝土层的厚度为30-60mm。

6.使用如权利要求1-5中任一项所述的防水屋面组合板的防水结构，其特征在于：包括所述防水屋面组合板和女儿墙，所述防水屋面组合板与所述女儿墙之间具有缝隙，所述缝隙用密封材料嵌填。

7.根据权利要求6所述的防水结构，其特征在于：还包括附加层，所述附加层横跨所述防水屋面组合板与所述女儿墙，将所述防水屋面组合板与所述女儿墙之间的过度区域完全覆盖。

8.根据权利要求7所述的防水结构，其特征在于：所述附加层为铺设于所述防水屋面组合板和所述女儿墙上的卷材或在所述防水屋面组合板、所述女儿墙及两者衔接区域上涂抹的一层涂膜。

9.根据权利要求8所述的防水结构，其特征在于：可选的，所述女儿墙为混凝土结构，所述卷材位于所述女儿墙上的收头用压条固定于墙体上。

10.根据权利要求9所述的防水结构，其特征在于：可选的，所述压条处设置盖板。

11.根据权利要求8所述的防水结构，其特征在于：所述女儿墙为砖墙结构，所述女儿墙上具有凹槽，所述卷材位于所述女儿墙上的收头固定密封于所述凹槽内。

12.如权利要求6所述的防水结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤

a、预制多块波纹钢板；

b、在屋顶上铺设水泥找平层，待找平层凝固后将步骤a中的波纹钢板铺设于找平层上；

c、在铺设有波纹钢板的找平层上浇筑一层ECC混凝土层，ECC混凝土层将波纹钢板完全覆盖，待ECC混凝土层固化成型后即形成了防水屋面组合板；

d、防水屋面组合板与女儿墙之间预留间隙，在间隙内嵌填密封材料。

13.根据权利要求12所述的施工方法，其特征在于：还包括如下步骤

e、在所述防水屋面组合板和所述女儿墙上铺设一层卷材或涂膜一侧涂覆膜作为附加层。

14.根据权利要求13所述的施工方法，其特征在于：还包括如下步骤

f、当女儿墙为混凝土结构时，卷材位于女儿墙上的收头通过压条固定于女儿墙上；当女儿墙为砖墙结构时，卷材位于女儿墙上的收头密封固定于预设在女儿墙上的凹槽内。

15.根据权利要求14所述的施工方法，其特征在于：当女儿墙为混凝土结构时，压条上设置盖板作为挡雨板。

16.根据权利要求15所述的施工方法，其特征在于：所述盖板为金属或合成高分子材料制成。