铜屋面瓦

铜屋面瓦（精选5篇）

铜屋面瓦 篇1

1 前言

仿古建筑毫无疑问已经成了现如今城市发展中不可或缺的一部分。现代社会经济建设的快速发展,使得越来越多的仿古建筑被应用到现代建筑和园林工程中。铜瓦因特有的耐旱、耐潮、耐高温,能抵御紫外线的侵蚀,长时间保持亮丽耀眼的金属色泽的特点被广泛运用于古建屋面装饰。现结合《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB 50210)、《古建筑修建工程施工及验收规范》(JGJ 159)要求,以及通过施工实践累积到的丰富的施工经验和完善工艺,通过提炼,汇总形成了一整套新型仿古建筑铜瓦屋面施工技术。公司在施工柳州文庙重建项目时采用了新型铜屋面瓦施工技术,取得了良好的效益。

2 工程概况

柳州文庙重建项目位于柳州市柳江之滨的水南路,灯台山下,驾鹤山侧、柳江河畔。该项目总建筑面积为9 575 m2,自西北沿中轴线向东南方向,依次由棂星门、泮池及泮桥(状元桥)、从心门、杏坛广场、大成门、大成殿、厚德明伦堂、崇圣堂等主体建筑及两侧的东、西连廊、东、西配殿、两庑房、文昌塔组成。其中大成门、大成殿采用铜瓦屋面施工工艺,面积为863 m2。仿古建筑铜屋面瓦成品如图1所示。

3 新型铜屋面瓦施工技术原理

铜瓦做为室外铜装饰出现在仿古建筑装饰领域。铜瓦以其独有的耀眼金属色泽使得建筑金碧辉煌、光彩夺目,持久如新的物理特性使其在建筑领域备受青睐,特有的耐旱、耐潮、耐高温,能抵御紫外线的侵蚀,长时间保持亮丽耀眼的金属色泽的特点被广泛运用于古建屋面装饰。新型铜屋面瓦施工技术是先根据设计图在工厂加工,在屋面布置好龙骨,通过预埋件把铜瓦底固定好,再盖上铜盖瓦,除锈,喷防氧漆而最终完成,适用于屋面采用铜瓦防水的施工。底瓦条由于长条状整体构造,且两侧附有挡水条,故无漏水之虞。本瓦条采用连续压制板瓦造型工艺,较传统瓦成型更均匀、更美观。采用长条形构件,则安装工艺较传统瓦工艺更简便、快捷。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

砼屋面表面清扫干净→20 mm厚1:2.5水泥砂浆找平层→刷基层处理剂一遍→聚氨酯防水涂料→20 mm厚水泥砂浆找平层→弹线(分垄距)→安装铜瓦预埋件→布置屋面龙骨→瓦口板的安装→铜底瓦的安装→铜盖瓦的安装→勾头瓦的安装→除锈→喷防锈漆。

4.2 操作要点

4.2.1 准备工作

将砼屋面表面麻面和松动的石子清理干净,并用水冲洗。

4.2.2 20 mm厚1:2.5水泥砂浆找平

根据设计坡度要求拉线找坡灰饼,顺排水方向冲筋,冲筋间距1.5 m左右为宜。将基层洒水湿润,铺20 mm厚1:2.5水泥砂浆,并用刮尺拍实,再用木抹子磨平。待砂浆开始收水时,用铁抹子收光(最后一次压光,应在砂浆初凝后终凝前完成)。找平层铺设凝固后,即可浇水养护,时间不小于7 d。干燥后即可进行防水层施工。

4.2.3 刷基层处理剂一遍

水泥砂浆找平层必须干燥,然后满涂一遍基层处理剂,涂刷要均匀,不得漏刷,涂刷后表面保持清洁。

4.2.4 聚氨酯防水涂料

第一层涂膜:将已搅拌好的聚氨酯涂膜防水涂料用塑料或橡胶刮板均匀涂刮在已涂好底胶的基层表面上,厚度为0.6mm,要均匀一致,刮涂量以0.6～0.8 kg/m2为宜。

第二层涂膜:第一层涂膜固化到不粘手时,按第一遍材料施工方法,进行第二道涂膜防水施工。为使涂膜厚度均匀,刮涂方向必须与第一遍刮涂方向垂直,刮涂量比第一遍略少,厚度为0.5 mm为宜。

4.2.5 20 mm厚1:2.5水泥砂浆找平

根据设计坡度要求拉线找坡灰饼,顺排水方向冲筋,冲筋间距1.5 m左右为宜。将基层洒水湿润,铺20 mm厚1:2.5水泥砂浆,并用刮尺拍实,再用木抹子磨平。待砂浆开始收水时,用铁抹子收光(最后一次压光,应在砂浆初凝后终凝前完成)。找平层铺设凝固后,即可浇水养护,时间不小于7 d。

4.2.6 弹线(分垄距)

根据设计坡度要求拉线找坡灰饼,顺排水方向冲筋,冲筋间距1.5 m左右为宜。将基层洒水湿润,铺20 mm厚1:2.5水泥砂浆,并用刮尺拍实,再用木抹子磨平。待砂浆开始收水时,用铁抹子收光(最后一次压光,应在砂浆初凝后终凝前完成)。找平层铺设凝固后,即可浇水养护,时间不小于7 d。

4.2.7 弹线(格子)

在屋面板上,根据设计图定好屋面的横轴和纵轴,然后在屋面表面弹好1 000 mm×1 000 mm格子。

4.2.8 预埋件

在横线和纵线交接处用电锤打洞,预埋膨胀螺栓。

4.2.9 龙骨的安装(如图2所示)

横向龙骨条的安装:横向龙骨条上打@1 000的孔,采用M10不锈钢膨胀螺栓与砼屋面逐一连接坚固,拼接接头满焊连接,使横向龙骨条连成通长条,两端头与垂脊、戗脊或角脊骨架满焊连接牢固。

纵向龙骨条的安装:纵向龙骨条通长条垂直安装在横向龙骨条上,与横向龙骨条焊接牢固,尾端与正脊或博脊骨架焊接牢固。

铜瓦口、底瓦支承件的安装:按要求分中、号垄,并于各横向龙骨条上弹出底瓦垄的安装中心线,而后按各翼瓦垄距配件作铜瓦口和底瓦支承件,并按瓦垄安装中心线逐一准确就位并焊接牢固于横向龙骨条上。

4.2.1 0 瓦口板的安装

瓦口板为底瓦的底部支撑件,根据实现调整好的垄距设置,误差控制在3mm以内。

4.2.11铜底瓦的安装(如图3所示)

根据垄距中线设底瓦,用不锈钢支承件将底瓦焊接固定在龙骨上,支承件间距为1m。当铺设底瓦长度大于4 m时,铜底瓦的连接采用搭接。

4.2.12铜瓦盖瓦的安装

铜瓦盖瓦盖在两个底瓦中间的支架上,并用焊机点焊,盖瓦与盖瓦之间的搭接处用耐侯胶密封。

4.2.13勾头瓦的安装

勾头瓦在两块盖瓦的交接处进行焊接将其固定在底瓦上。最尾端盖瓦应伸入脊内50 mm以上,勾板与瓦件满焊,勾板与瓦件连接处用耐侯胶密封。

4.2.14铜瓦表面除锈(如图4所示)

用砂纸在铜瓦表面进行来回的摩擦,以便除去铜瓦表面的氧化物。

4.2.15喷防氧化剂(如图5所示)

用装防氧化剂的喷枪,来回地均匀地在铜瓦的表面喷涂,直到达到规范要求。

5 质量控制

根据屋面形状、屋面工程做法各层(保温、找坡、找平、保护)厚度、雨落口所在的位置等,首先确定雨落口(天沟、檐沟)最低处的面层标高,再根据设计屋面坡度,计算确定屋脊处屋面标高;并据此画出屋面的坡向图、各层做法高程和雨落口、排气道等位置、标高图。

在测量放线时根据屋面设计图中雨落口(天沟、檐沟等)、排汽道、排汽管的位置和标高,用水准仪抄测各个最高、最低点高度,用水泥砂浆做出每层做法的控制点,然后拉线确定中间点的高度。同时也在四周女儿墙上,弹出屋面高度控制线,做好施工测量记录。

瓦从地面搬运至屋面,应该轻拿轻放,避免铜制瓦片变形,屋面堆放瓦片高度要适当,避免变形和瓦堆倒塌坠落而造成损失和避免二次搬运。

铜瓦盖瓦盖在两个底瓦中间的支架上,并用焊机点焊,现场注意动火和用电安全,指派专人监督。

根据设计坡度要求拉线找坡灰饼,顺排水方向冲筋,冲筋间距1.5 m左右为宜。找平层铺设凝固后,严控养护时间,不小于7 d。干燥后才可进行防水层施工。水泥砂浆找平层必须干燥,然后满涂一遍基层处理剂,涂刷要均匀,不得漏刷,涂刷后表面保持清洁。

整坡瓦面应平整,行列应横平竖直,不得有翘角和张口现象;正脊和斜脊应铺平挂直,无起伏现象,脊瓦搭盖应顺主导风向和流水方向。

6 工程效益

本工法的实施,取得了良好的经济效益和社会效益。

6.1 质量方面

底瓦条由于长条状整体构造,且两侧附有挡水条,故无漏水之虞。

本瓦条采用连续压制板瓦造型工艺,较传统瓦成型更均匀。

6.2 经济效益

在铜瓦材料上,采用底瓦长条状,减少了铜瓦之间的搭接,从而节约材料及安装费。

在铜瓦屋面之前施工,已编制了铜瓦屋面施工方案,并通过审批,使施工工艺得已顺利进行,不返工。

6.3 社会效益

广西柳州市文庙的建成,使柳州“百里柳江,百里画廊”成为国内城市中难得一遇的经典性景区,文庙更是其中自然山水、人文生态、历史内涵、都市文化、时代坐标融合得最好的项目,是“百里柳江,百里画廊”的龙头旅游景点。柳州文庙于2012年1月晋升国家4A级旅游景区,至今共接待游客约160万人次。

7 结语

仿古建筑的屋面工程是一项工艺较为复杂和综合性强的结构,是仿古建筑中的关键部位,该部位施工质量直接关系到仿古建筑的外部特征和内在质量。采用新型铜屋面瓦施工技术较传统安装工艺成型更均匀、更美观,安装也更加简便、快捷,更能充分发挥铜瓦本身优越的耐旱、耐潮、耐高温,能抵御紫外线的侵蚀的性能。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院中华人民共和国建设部GB 50210—2001建筑装饰装修工程质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]广西建工集团第五建筑工程有限责任公司.仿古建筑铜屋面瓦施工工法[Z].广西五建企业级工法:WJGF2013-25.2013.

[3]王瑕云,肖绪文.建筑施工手册第五版[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[4]清华大学.广西梧州市白云山四恩寺工程设计图纸[z].2009.

新型斜屋面沥青瓦安装创新 篇2

本工程为勐海广场改造建设项目(三期),位于云南省西双版纳自治州勐海县(中国第—普洱茶之县),本标段工程包括3A/B幢、4幢、广场地下室及主席台,其中3A幢为地上17层、地下1层;4幢为地上4层;广场部分仅有地下1层车库,上部为每年一度泼水节的泼水广场,广场西边为主席台。本工程均为框架剪力墙结构;抗震等级为二级抗震8°第三组设防烈度;建筑类别为二类高层住宅,建筑耐火等级为二级。本标段总建筑面积为31 888 m2,建筑主体最高层为58.9 m,最低层为21m,地下室层高最高为5.3 m,标准层层高均为3m。

西双版纳属于傣族自治州,傣族寨子里面的房子多为木结构,即为传说中的“竹楼”,“竹楼”的主要特点是屋面为多层“人”字形叠加,俗称多层斜屋面。为保留傣族风俗文化历史,西双版纳的所有建筑物顶部统一规划设计为斜屋面。

2 沥青瓦与普通瓦对比(如图1所示)

往常的斜屋面瓦通常采用陶瓷材料,该材料具有自重大、铺贴过程中易滑落造成安全事故、铺贴后受到撞击损坏易掉落砸伤人、受早晚气候温差影响而开裂、运输过程中损坏率较高、工程交工后维修率较高等不良特点。而沥青瓦属于新型斜屋面瓦材料,该材料具有节能环保、颜色多样化、观感质量佳、安装方便、维修率低等优点。

经过小组调查分析发现,大部分不合格的屋面瓦,均与材料选用及施工工艺有关,经过调查统计合格率仅为80%,同样的道理,若沥青瓦在施工工艺上多次试验与改进,采取最佳方法,则合格率将会更高,合格率至少可以控制在95%以上。

3 施工方案比选

3.1 固定材料的选择

通常选择的固定瓦片材料主要有抽芯钉、六角头自攻钉、大扁头自攻钉、沉头自攻钉。

采用抽芯钉的优点与缺点:此方案固定较为牢固,且平整度较好,拼缝整齐,非常美观,也不易漏水。但使用电钻钻孔较麻烦,且不易控制水平,施工工期较长,施工成本较高,且仔细观察发现,因沥青瓦材料较软,个别钉帽陷入瓦面,造成局部固定不牢固的现象。

采用六角头自攻钉的优点与缺点:固定非常牢固,安装速度很快,防水效果好,尤其是带有胶圈的钉子防水效果更佳,拼缝效果一般。但通过观察发现,自攻钉钉帽凸出明显,尤其是带有胶圈的钉帽凹凸不平,即平整度较差,不太美观。

采用大扁头自攻钉的优点与缺点:观察发现最大的优点就是施工速度很快,固定很方便,很牢固。通过测量,其平整度和水平度良好,钉子位置未发现明显凸出,远看或近看都非常美观。但唯一的缺点是防水效果不如带胶圈的六角头自攻钉。

采用沉头自攻钉的优点与缺点:施工速度很快,固定很方便,很牢固。通过测量,其平整度和水平度比大扁头自攻钉更佳,钉子位置未发现明显凸出,远看或近看都非常美观。但仔细观察发现:沉头自攻钉的冒顶平沥青瓦面,力度控制不当的钉子过于陷入瓦面,导致损坏而控制不牢固,且容易顺钉边漏水。

经过试验并从多角度考虑,对以上4种固定材料进行对比分析,分析结果见表1。

通过试验证明及对比分析以上4种固定材料后得出,采用大扁头自攻钉固定在技术可行性、目标实现的概率等方面更具优势。

3.2 沥青瓦施工常见质量问题

沥青瓦施工常见质量问题如图2所示。

3.3 对常见质量问题的解决办法

通过论证及实际操作,采用大扁头自攻钉固定沥青瓦的方法,需要在施工中采用创新的施工办法解决以下几个问题:确定钉子的最佳间距;确定的瓦片之间的拼接方式;加强施工人员的实践技术水平。

(1)确定钉子最佳间距分析表见表2。

(2)确定瓦片之间拼接方式分析表见表3。

(3)加强施工人员的技术水平分析表较表4。

4 采用比选方案后的效果

4.1 直接效果

通过严格的PDCA循环,斜屋面沥青瓦的安装质量有了明显的提高,根据验收标准对施工后的沥青瓦质量情况进行了现场检查,共检查360个点,其中发现不合格为11个点,不合格率为3.0%,合格率为97.0%,达到了较好的质量效果及社会效应,检查验收汇总统计见表5。

采用优选方案施工后的整体效果图如图3所示。

4.2 经济效益

实现了预期的目标,施工进度快,成本低,节约成本14.12万元。

原陶瓷瓦施工承包单价为15元/m2,15×5 800=87 000元;现沥青瓦施工承包单价为6元/m2,6×5 800=34 800元,材料费节约21 000元,工期提前15d完工,节约外架钢管租赁费、塔吊及施工电梯租赁费约68 000元。合计(87 000-34 800)+21 000+68 000=141 200元。

5 结语

屋面瓦的施工质量是影响装修装饰工程验收的重要部分之一,在装饰装修工程中不仅关系到建筑整体的外观效果,还对屋面工程的施工质量有很大影响。通过在项目施工过程中不断发现问题并解决问题,为今后指导斜屋面沥青瓦的施工获得了一定的经验,在实际施工中也取得了比较满意的效果。最重要的是,提高了项目部的创新意识,在执行中发现问题,在发现问题的过程中提高自身的水平,找出最合理的解决办法,严格按照措施施工,并使其标准化、规范化。也希望能够给类似工程施工起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]郑惠忠.坡屋面施工成套技术及质量控制[J].广东建材,2010(8).

[2]高纯.斜屋面施工新技术[M].北京:中国电力出版社,2008.

铜屋面瓦 篇3

屋面施工包括防水层和保温层,以前坡屋面瓦施工设计很多都没有防水层,认为瓦片是防水的。同时认为坡屋面混凝土板是密实防水的,屋面又有较大坡度,依赖屋面坡度排水,不会渗漏。但由于瓦的铺设接缝太多,施工中不能完全保证屋面的完整程度,尤其是在暴风雨和台风时更易渗漏。而且瓦片在常年的日晒雨淋作用下会产生微细裂纹,使瓦片本身的防水能力下降甚至消失。斜坡屋面混凝土板在重力作用下和温度变化影响下,也会产生很多微细裂纹,所以也不能作为防水层。现采用坡屋面设置防水层:在屋面混凝土板上铺设聚合物水泥防水砂浆或防水涂料;采用改性沥青卷材,但要用砾岩片覆盖,与基层热熔满粘;采用光洁表面防水材料,应设防滑条,还要防止雨水沿钉渗漏。

屋面受热远远高于墙体,设置屋面保温隔热层十分必要。斜坡屋面的保温层多采用聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫等。松软的保温层没有粘接望板和固定瓦的能力,易发生瓦面滑坡事故,所以要设防滑条,用水泥砂浆铺保温层[1]。由于保温层抗压强度低,还应在保温层上抹水泥砂浆找平层,然后进行水泥砂浆坐浆铺瓦。如果在斜面屋的阁楼铺设保温层,则影响阁楼的使用空间。图1为传统的屋面瓦铺设结构。

本文研制的集保温隔热、防水和轻质于一体的波形瓦,其施工简单,周期短,是较理想的瓦材料。

1 防水剂的配制

1.1 防水剂的配制方法

在反应器内加入水,加热温度至30℃,加入一定量的脂肪酸和碱,静置2 h,加入缓凝剂,催化剂,调pH值为8～9,即为脂肪酸盐防水剂。

1.2 防水原理

防水剂的防水原理可分为2种情况,一种是非反应型的,防水剂在胶凝材料中填充或覆盖于材料表面,有机物防水剂与无机物胶凝材料仅为惰性地、机械地相互填充。另一种是反应型的,防水剂的活性基团与胶凝材料中的水化产物发生化学反应,形成以化学键结合的界面结构,如脂肪酸盐防水剂。该防水剂主要成分为脂肪酸盐阴离子表面活性剂[2],防水剂的活性部分基团—COO-与水泥中水化产物Ca2+发生反应,生成疏水性的沉淀物质脂肪酸钙,脂肪酸钙在毛细管壁上作定向排布,憎水部分朝向表面,形成“反毛细孔效应”,提高了材料的防水性。

2 保温材料及防水剂对屋面瓦性能的影响

2.1 保温材料的加入量对屋面瓦性能的影响

随着保温材料聚苯乙烯颗粒的加入,屋面瓦材料的导热系数降低,保温性能提高,密度下降。同时屋面瓦材料的抗压强度也下降。导热系数、密度与屋面瓦材料的抗压强度存在矛盾。表1列出水泥与聚苯乙烯颗粒不同体积配比材料的密度、导热系数、抗压强度的数据。

考虑到屋面瓦材料的导热系数和抗压强度的综合因素,为了保证屋面瓦材料一定的抗压强度,选择3号的配比。

2.2 防水剂的加入量对屋面瓦材料吸水率的影响

将3号配比的屋面瓦材料混合物掺加不同量脂肪酸盐防水剂,制成10 cm×10 cm×10 cm的试样,经养护、晾干、干燥后,在水深30 cm下浸泡15 d,然后取出测试其吸水率,结果见图2。

由图2可以看出,随着脂肪酸盐防水剂掺量的增加,试样的吸水率先由大变小,后由小变大,脂肪酸盐防水剂掺量为11%时,吸水率最小(4.1%)。这是由于脂肪酸盐防水剂属水溶性表面活性剂,掺量超过11%时,吸水率增大。

2.3 保温防水屋面瓦制作及性能

将聚苯乙烯颗粒与水泥按体积比0.8∶1混合后,加入水泥质量0.05%的玻璃微珠及2%的钛白粉,在搅拌机内搅拌均匀,加入自制脂肪酸盐水溶性防水剂,搅拌均匀,挤压成瓦,湿养护7 d,再用塑料薄膜覆盖养护7 d,自然晾干即可。

将以聚苯乙烯颗粒为保温材料的保温防水砂浆制成10cm×10 cm×10 cm的试块,在水中浸泡15 d后,将试块折断,断裂内部干燥,水浸深度3 mm左右,饱和吸水率4.1%。3号试样密度972 kg/m3,导热系数0.11 W/(m·K),抗压强度9.3MPa。

3 施工

在屋面混凝土板上铺水泥砂浆找平层,在其上面抹2 cm厚的加入自制脂肪酸盐水溶性防水剂拌和的水泥砂浆为坐浆铺屋面瓦。铺屋面瓦时,一边铺防水砂浆一边铺屋面瓦。避免在气温高、湿度小、风速大等恶劣天气施工,防止防水砂浆由于表面水分蒸发过快而内外干缩不一致产生的收缩裂缝。可在防水砂浆中掺加膨胀剂UEA,以部分或全部抵消干缩和温度收缩裂缝的出现。

女儿墙、管道处等异形部位的空隙用自制防水水泥砂浆填缝,再用油膏或沥青麻丝嵌缝。

由于采用防水砂浆为坐浆,即使瓦间接缝渗水,也不会造成屋面渗漏。采用这种屋面瓦,省去较难施工的保温层。

保温隔热防水屋面瓦铺设结构见图3。

4 结语

(1)与传统的保温隔热层、防水层分多次施工相比,使用保温隔热防水屋面瓦可一次完成施工,缩短施工周期,施工简单。

(2)即使遇到雨天,由于屋面瓦的防水性,屋面瓦本身干燥,当雨过天晴,屋面瓦仍具有优良的保温隔热性能。

(3)由于在屋面瓦材料中加入了防水剂及保温隔热材料,使屋面瓦改单一“瓦”的构造防水形式为防水与保温隔热于一体的新型瓦,同时解决屋面防水与保温隔热问题,不用再铺设保温隔热层。

(4)如果在屋面瓦的表面喷涂有机硅憎水剂,使屋面瓦表面具有憎水性能,遇水可形成“荷叶水珠”效应。即使屋面瓦表面被损伤,因屋面瓦内部加入了防水剂,仍具有很好的防水性能。

(5)对于平屋面,在防水层上铺设该屋面瓦材料制作的防水保温隔热板,不但起到保温隔热的作用,而且延缓了防水层的老化,优于保温隔热层上铺设防水层。

随着屋面结构多样化、多层次的要求,屋面瓦应集装饰、节能、质轻、价廉、保温隔热、防水、施工快速方便于一体,新型防水保温隔热屋面瓦将有较好的推广前景。

摘要：在屋面瓦保温砂浆中加入脂肪酸盐防水剂,使屋面瓦材料同时具有了保温隔热、防水、轻质的性能。保温隔热防水瓦施工简单,综合成本较低。介绍保温隔热防水屋面瓦的结构、性能及具体的施工构造。

关键词：屋面瓦,保温隔热,防水

参考文献

[1]王天.瓦屋面构造[J].中国建筑防水,2004(4):9-12.

铜屋面瓦 篇4

工信部2015年第49号公告,批准发布建材行业标准《热反射混凝土屋面瓦》(JC/T 2340—2015),自2016年1月1日起实施。标准规定了热反射混凝土屋面瓦的术语和定义,分类、规格、标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、产品质量合格证、使用说明书、包装、储存和运输。该标准适用于具有热反射功能的混凝土屋面瓦。

工信部2015年第49号公告,批准发布建材行业标准《膨胀蛭石防火板》(JC/T 2341—2015),自2016年1月1日起实施。该标准规定了膨胀蛭石防火板的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志包装、运输和贮存。该标准适用于工业与民用建筑的隔墙、隔断、墙体保温、防火门门芯、钢结构保护板、室内装饰等用途的膨胀蛭石防火板,车、船等其他用途的膨胀蛭石防火板也可参照使用。

铜屋面瓦 篇5

斜坡屋面混凝土板较为密实,加上屋面又有较大坡度,可以依靠屋面坡度排水,所以理论上一般不会渗漏。但是,斜坡屋面混凝土板在重力作用和温度变化的影响下,会产生很多微细裂纹,所以实际使用中,渗漏情况普遍。在混凝土屋面上铺设瓦,由于接缝太多,施工后不能完全保证屋面的完整,仍然不能扼制屋面渗漏的发生,尤其当遭遇暴风雨或台风天气时。而且瓦片在常年的日晒雨淋作用下,会产生微细裂纹,使其本身的防水能力下降,更对屋面防水无助。

另外,由于屋面受热远远多于墙体,因此必须设置屋面保温隔热层。斜坡屋面的保温层多采用聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯硬泡体等材料,这些较为松软的保温层没有粘结望板和固定瓦的能力,易发生瓦片滑坡事故,所以要设防滑条,并用水泥砂浆铺保温层[1]。由于保温层抗压强度低,还应在保温层上抹水泥砂浆找平层,然后进行水泥砂浆坐浆铺瓦。如果在斜屋面的阁楼铺设保温层,则会影响阁楼的使用空间。

本文研制的水泥波形瓦,轻质、集保温隔热和防水于一体,且施工简单、施工周期短。其应用不仅有助于混凝土屋面板的防水,还能取代屋面保温层,是一种新型的多功能节能屋面瓦。

1 水泥波形瓦

1.1 主要原料制备

1)有机硅憎水乳液

在烧杯中加入100份聚硅氧烷和8份白炭黑,搅拌,升温至110～180℃,保温3～5 h,然后降至30℃,即成硅膏。在100份硅膏中加入A 2份,S乳化剂1份,T乳化剂1份,搅拌升温,使乳化剂溶解,再加入水400份,搅拌30 min,即得有机硅憎水乳液。该憎水乳液性能稳定,在室温下放置6个月不分层,使用时加水3倍。

2)脂肪酸盐防水剂

将反应器内的水加热至30℃,加入一定量的脂肪酸和碱,静置2 h,加入缓凝剂、催化剂,调节pH值至8～9,即得脂肪酸盐防水剂。

1.2 水泥波形瓦制作工艺

1)有机硅乳液聚苯乙烯水泥瓦

首先,将废弃聚苯乙烯颗粒与水泥按1∶0.8的体积比混合,在搅拌机内搅拌均匀。然后,加入有机硅憎水乳液,搅拌20 min至均匀,模压成波形瓦。湿养护7 d,再用塑料薄膜覆盖养护7 d,自然晾干即可。

由于聚苯乙烯颗粒不吸水,所以可按照有机硅乳液∶水泥=0.35∶1的配比在搅拌机内搅拌均匀。有机硅成分不参加水泥的水化反应,加入过量的有机硅乳液会使水泥瓦的抗压强度降低。

2)有机硅乳液膨胀珍珠岩水泥瓦

首先,将膨胀珍珠岩与水泥按1∶1.2的体积比混合,在搅拌机内搅拌均匀。然后,按照有机硅乳液∶水泥=0.6∶1的配比加入有机硅憎水乳液,搅拌20 min至均匀,模压成波形瓦。湿养护7 d,再用塑料薄膜覆盖养护7 d,自然晾干即可。

膨胀珍珠岩吸水率大,有机硅乳液加入量太少达不到防水效果,加入量太大则会使水泥瓦的抗压强度降低。

3)脂肪酸盐聚苯乙烯水泥瓦

首先,将聚苯乙烯颗粒与水泥按1∶0.8的体积比混合,在搅拌机内搅拌均匀。然后,加入脂肪酸盐防水剂,搅拌20 min至均匀,模压成波形瓦。湿养护7d,再用塑料薄膜覆盖养护7 d,自然晾干即可。

聚苯乙烯颗粒不吸水,按照脂肪酸盐防水剂∶水泥=0.4∶1的配比在搅拌机内搅拌均匀。脂肪酸盐防水剂是水溶性的,参加水泥的水化反应。加入脂肪酸盐防水剂过量会使水泥瓦的抗压强度降低,加入量不够则达不到防水效果。

4)脂肪酸盐膨胀珍珠岩水泥瓦

首先,将膨胀珍珠岩与水泥按1∶1.2的体积比混合,在搅拌机内搅拌均匀。然后,按脂肪酸盐防水剂∶水泥=0.7∶1加入脂肪酸盐防水剂,搅拌20 min至均匀,模压成波形瓦。湿养护7 d,再用塑料薄膜覆盖养护7 d,自然晾干即可。

表1按序列出了上述4种水泥波形瓦的水泥(胶凝剂)、保温材料(聚苯乙烯颗粒或膨胀珍珠岩)及防水憎水剂等原料的配比及制品的性能。将这4种波形瓦的原料按配比制成10 cm×10 cm×10 cm的试块,在水中浸泡15 d后,将试块折断,发现试块内部干燥,水浸深度2～3 mm,饱和吸水率仅2.1%～3.2%。

1.3 防水憎水原理

防水剂的防水原理可分为两种。一种是非反应型的,在胶凝材料中防水剂填充或覆盖于材料表面,有机物与无机物仅惰性地、机械地相互填充。另一种是反应型的,防水剂的活性基团与胶凝材料中的水化产物发生化学反应,形成以化学键结合的界面结构。有机硅憎水乳液是非反应性的,乳液在材料中进行机械填充,加入有机硅乳液后,水泥材料的毛细管表面张力降低,使水难以通过毛细管渗入到材料内部,从而赋予了材料憎水性能。另外,有机硅乳液以带一定反应活性基团的有机聚硅氧烷为主要成膜物质,其主链结构与硅酸盐结构相似,它们之间具有较强的化学亲和力。有机聚硅氧烷大分子上的少量活性基团在成膜过程中会与硅酸盐基材中的羟基反应,形成以—O—Si(R1R2)—结构为主链的有机聚硅氧烷,并在多孔的保温隔热材料表面及毛细孔的内壁形成一层均匀致密的网状硅氧烷膜,有机基团排列在膜的表面。这种膜具有很低的表面张力,水在膜的表面只能以球状小水滴的形式存在。而毛细孔壁表面张力的降低,使水难以通过毛细孔渗入到保温隔热板内部,从而赋予保温隔热制品憎水性[2]。

2 生产及着色工艺

2.1 生产工艺

生产保温隔热防水波形瓦可采用模压工艺设备,具体流程为:原料计量→搅拌→加入有机硅乳液或脂肪酸盐防水剂→搅拌→振动、模压成型→托板养护→脱模→着色或着浆处理→成品。

将水泥、聚苯乙烯颗粒或膨胀珍珠岩按配比加入强制式搅拌机内搅拌均匀,再按配比加入有机硅乳液或脂肪酸盐防水剂,搅拌成混合料。然后,将此混合料送入定量供给机,定量供给机下料口通过气动电磁振动,将混合料定量落到成型模的底模上,用压力机一次成型,模压成一定尺寸形状的瓦坯。成型瓦坯置于瓦托板上经养护后脱模,然后进行表面处理制成成品。

2.2 着色工艺

2.2.1 表面喷浆着色

在水泥瓦刚刚成型后,直接在其表面喷1层厚约0.5 mm的水泥色浆。这种色浆由白水泥、氧化铁颜料和其他添加剂混合搅拌而成,实干后在水泥瓦表面形成一层致密的橘皮状的彩色颜面。由于色浆的主要成分也是水泥,因此与瓦的本体水泥结合得非常牢固。为了防止颜面二次泛碱(即泛白现象),水泥瓦养护后必须喷上1层溶剂型透明丙烯酸密封剂,使瓦面长期保持鲜艳明亮。表面喷浆着色工艺的主要缺点是:技术难度较大,占用场地大,成本较高。

2.2.2 表面喷漆着色

表面喷漆着色工艺是指水泥瓦养护脱模后,在瓦面上漆喷着色。漆在瓦面上干燥速度很快,一般仅需几分钟,由于干燥前后颜色变化很小,因此调色相对容易。彩瓦漆由丙烯酸树脂、溶剂、有色颜料、钛白粉等按不同质量比研磨搅拌而成,其中丙烯酸树脂、有色颜料、钛白粉任何一种原料质量不达标,都会极大地影响漆的寿命。

2.2.3 整体着色

水泥瓦整体着色工艺就是将氧化铁颜料与水泥、保温材料按一定比例混合搅拌后,直接模压成型的工艺。为了防止二次泛碱,瓦面同样需要喷密封剂。

2.2.4 塑模彩瓦

塑模水泥彩瓦工艺是近年来刚出现的,其着色工艺是将水泥与颜料混合倒入塑料模具中振动成型,养护3～5 d脱模后,就能获得光洁明亮的彩色水泥表面。要注意的是塑料模具和瓦的正面须朝下,以排除瓦表面的空隙或气泡,提高瓦表面的密实度和光洁度。用这种方法生产的水泥彩瓦表面可不喷密封剂,且色泽鲜艳,不作任何表面处理就可达到琉璃瓦的光洁度,其色彩寿命与整体着色彩瓦相近[3]。

企业可根据自身情况及用户需求,任选以上介绍的一种着色工艺生产彩瓦制品。

3 施工工艺

在屋面混凝土板上铺水泥砂浆找平层,上面抹2cm厚的加入自制脂肪酸盐防水剂拌和的水泥砂浆坐浆铺瓦。铺瓦时,一边铺砂浆一边铺瓦。避免在高温、低湿、大风等环境下施工,防止防水砂浆由于表面水分蒸发过快内外干缩不一致而产生收缩裂缝。在防水砂浆中掺加膨胀剂UEA,可缓解干缩和温度变化产生的影响,一定程度上控制出现裂缝。女儿墙、管道等异形部位的空隙,可用自制防水水泥砂浆填缝,再用油膏或沥青麻丝嵌缝。

该瓦的施工工艺依次为:水泥砂浆找平层→防水砂浆→坐浆瓦。图1所示为波形瓦屋面铺设结构示意图。

4 结语

与传统的水泥瓦相比,本研究获得的新型屋面瓦,集防水、保温隔热于一体,应用科学的施工工艺将同时解决屋面防水与保温隔热的问题。该新型屋面瓦的应用,简化了屋面构造层次,使屋面施工周期大为缩短。另外由于瓦本身具有防水性,瓦体干燥,保温隔热性能优良而耐久。对于平屋面,可以在防水层上铺设该瓦原材料制作的膨胀珍珠岩防水保温隔热板,不但能起到保温隔热的作用,而且还能延缓防水层的老化,优于在保温隔热层上铺设防水层的做法。

摘要：介绍了水泥波形瓦的制备工艺、生产及着色工艺、施工工艺,该瓦集保温隔热与防水功能于一体,且施工方便、施工周期短,是较理想的新型屋面瓦。

关键词：水泥波形瓦,制备,保温隔热防水一体化,施工

参考文献

[1]王天.瓦屋面构造[J].中国建筑防水,2004(4):9-12.

[2]张杰.屋面轻质保温隔热板的防水憎水性试验研究[J].新型建筑材料,2004(12):55-56.