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预制混凝土外墙接缝防水设计

2019-7-2 11:21| 发布者:admin| 查看:1080| 评论:0

摘要:接缝的防水设计概述众所周知,装配式建筑是由预制构件现场拼装而成的,构件之间的拼装接缝在防水上一直是一个薄弱节点,特别是对于有些外墙板考虑抗震设计因素,接缝设计需要满足一定范围内可变形,更增加了接缝部位 ...
预制混凝土外墙接缝防水设计

接缝的防水设计

概述

众所周知,装配式建筑是由预制构件现场拼装而成的,构件之间的拼装接缝在防水上一直是一个薄弱节点,特别是对于有些外墙板考虑抗震设计因素,接缝设计需要满足一定范围内可变形,更增加了接缝部位的防水难度。

传统的建筑外墙本身密封性较好,防水以“堵”为主,堵住一切薄弱部位可有效起到防水的效果。

对于装配式建筑,由于拼缝较多,其效果不尽理想。所以装配式建筑的防水,设计过程中就应考虑可能有水流会突破外侧防水层,所以要通过防水与排水两相结合,再加以合理的构造设计达到防水效果。

原理

传统建筑的外围护结构采用的防水措施可总结为三大策略

传统建筑外围护结构防水策略

做法示意

结构自防水

利用材料自身的密度和足够的厚度,确保不出现使水侵入的裂缝。

构造防水

利用“雨幕”原理,在外层和内层之间形成等压空腔,或使进入的水通过一定的构造设计疏导出围护结构外

预制混凝土外墙接缝防水设计

材料防水

又称“完美屏障”,可对应于外贴防水雨布、防水卷材,外涂防水涂料等构造措施

预制混凝土外墙接缝防水设计

预制混凝土外围护构件(承重外墙、非承重外墙、外墙挂板等)在防水设计上同样继承了上述三种策略:

防水策略

做法描述

做法示意

结构自防水

工厂预制养护的混凝土相较于现场浇筑更不容易开裂;接缝处灌浆料与混凝土等强度通过混凝土表面粗糙面连接成整体

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构造防水

PC构件安装缝表面打密封胶密封

材料防水

接缝内预留排水空腔,并在接缝表面设开口,将侵入的水导出

由于装配式建筑的特点,仅采取材料防水策略,依靠接缝表面密封并不能确保接缝防水效果。暴露于室外的密封胶受环境因素影响会收缩、开裂。有效的接缝防水设计应根据工程所处的气候环境采用三种设计策略的不同组合。

接缝防水设计原理

预制混凝土外墙接缝防水设计

预制混凝土外墙接缝防水设计

预制混凝土外墙接缝防水设计

预制混凝土外墙接缝防水设计

预制混凝土外墙接缝防水设计

装配式混凝土住宅的预制外墙接缝分类:

外墙接缝分类

类别

位置

接缝构造作用

接缝常用做法

做法举例

PC侧面与现浇砼间竖缝

i. PC 与现浇砼间的施工缝

粘合接缝“:预留粗糙面

预制混凝土外墙接缝防水设计

PC顶与现浇砼间水平缝

PC底与现浇砼间水平缝

ii. PC与现浇砼间的安装缝

填充接缝“:预留20mm安装缝,后灌浆填实连成整体

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PC与PC之间的接缝

iii. 不考虑PC自身变形影响的安装缝

iv. 考虑温度变形影响的安装缝

可动接缝“:预留安装缝,通过弹性密封材料密封

预制混凝土外墙接缝防水设计

v. 考虑结构变形影响的安装缝

预制混凝土外墙接缝防水设计

"粘合"接缝,预制构件与后浇混凝土的结合面为“粘合”接缝。

“粘合”接缝通过预制构件设置粗糙面确保与后浇混凝土的连接密实,杜绝缝隙渗水。外墙防水做法同现浇结构,无特殊附加措施。

关键是做好连接部位预制混凝土的粗糙面成型效果,一般采用水洗粗糙面防水效果较好。

预制混凝土外墙接缝防水设计

“填充”接缝,预制非承重外墙板底部与现浇梁间的水平安装缝。

推荐做法如图示“接缝做法1”,通过灌浆盲孔连接,水平缝与盲孔一起用高强度灌浆料灌实(灌浆前以无收缩胶条或砂浆封堵)。

图示“接缝做法2”给出实际项目中采用的另一种做法作为参考。 预制剪力墙外墙板底部与现浇梁间的水平安装缝。通过灌浆套筒连接,水平缝与套筒一起采用高强度灌浆料灌实。

预制混凝土外墙接缝防水设计

“可动”接缝,“可动”接缝在装配整体式剪力墙建筑中主要出现在外挂墙板,以及预制三明治外墙板的外叶板的接缝。主要通过施打密封胶密封加构造防水实现防水效果。常见做法如图示:

预制混凝土外墙接缝防水设计

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接缝处施打密封胶的施工要点

  • 正确的胶缝形状:为适应温度变形,外侧打胶后用刮胶片将胶体表面修饰成凹面,以此让胶形成“漏斗”形的横截面。
  • 正确设置背衬材料:通常选用圆形发泡PE棒,需按要求嵌入接缝一定深度,以保证打胶厚度。
  • 正确的密封胶材料:应避免使用硅酮密封胶(容易污染构件表面),优先使用专用密封胶(MS改性硅烷密封胶)。
  • 施工前准备:打胶施工前接缝清理干净;PC构件边缘如有破损,应修补好;避免污染,在打胶前可以贴美纹胶保护。
  • 注意影响胶硫化的气候因素,避免中午日晒下施工等。
  • 注意密封胶施工后期保护。
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接缝与立面的结合

概述

装配式建筑接缝在满足外围护结构功能要求的前提下,应考虑建筑美学要求,即应从立面整体效果出发,可从以下几点出发加以考虑:

  • 合理规划接缝位置,突出或削弱其在立面上的形象;
  • 处理好接缝与外墙材料分格缝的关系,必要时可设置假缝;
  • 利用预制构件高精度的特点,用拼缝作为建筑立面美学的元素;

在此与诸位分享一下笔者的观点:建筑师在肯定装配式建筑技术提升建筑质量、提高建造速度的“工具价值”和节约能源、节省人力的“资源价值”的同时,也应理性、积极正面地看待其对建筑立面形象的“影响”,要看到装配式建筑在“建筑美学价值”上的潜力。事实上,纵观建筑风格的历史,每一种新建筑风格的形成都离不开材料与技术的革新,而新建筑风格的成熟总是需要较长的时间,在这过程中的初期,难以避免要模仿旧的风格进行设计。设计师应充分了解预制混凝土材料特性,生产工艺和施工方法,寻找既经济、合理,又美观、大方的建筑形式语言,推动新的建筑风格为大众所接受。

装配式建筑作为一种先进的建造技术体系,伴随它的不断发展成熟,必然可以形成能够表达它自身结构逻辑的美学范式,达到建筑艺术形象判断与理性判断的统一。

外露接缝的立面设计

由于构件以毫米控制精度,立面上的“拼缝”就可以是“并非刻意的建筑线脚”,通过外围护构件的不同组合增加立面变化,它的立面外观可以更具理性、更有现代感,外露接缝相对于用抹灰浆、涂覆涂料的方式遮盖,也更经济、方便,易于维护。

因此,施工的精度显得尤为重要。建筑师应着重关注构件施工环节,与总包单位和预制工厂间密切配合,提高装配式建筑的质量。

只有质量提升,湿作业减少、精度提高,装配式建筑才能有“表里如一”的个性表达,向社会大众传达装配式理性、纯粹的秩序美。

预制混凝土外墙接缝防水设计

接缝作为立面线条

西洋传统石砌建筑的立面常常通过材料拼缝和精心设计的线脚在立面上形成光影的变化,丰富立面细节,使建筑拥有“表情”。装配式建筑也可以通过拼缝部位的“倒角”、外凸或内收,形成各种造型,强调立面设计的“线”元素,从而丰富立面设计。

工厂加工外形质量更容易保证,使得其相较于现场支模浇筑、使用干挂石材或GRC构件的做法相比,更具优势。

内凹的接缝对接缝胶能起到一定的保护作用。如果设计的截面造型不是太复杂,相对简单、标准化的形式设计并不会给模具制作带来过大的成本增加。

预制混凝土外墙接缝防水设计

装配式立面设计优秀案例欣赏

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