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屋面防水专利_一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统

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屋面防水专利 屋面防水专利转让 《一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统》



技术领域
       本实用新型专利属于屋面防水技术领域,具体的说,涉及一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统。

背景技术
       由于温度变化、地基不均匀沉降和地震因素的影响,会使建筑物发生裂缝或破坏,故在设计时事先将房屋划分成若干个独立的部分,使各部分能自由地变化,这种将建筑物垂直分开的预留缝称为变形缝。墙体结构通过变形缝的设置分为各自独立的区段。变形缝包括温度伸缩缝、沉降缝和防震缝三种,具体说明如下:
       (1)为防止建筑构件因温度变化、热胀冷缩使房屋出现裂缝或破坏,在沿建筑物长度方向相隔一定距离预留垂直缝隙。这种因温度变化而设置的缝叫做温度缝或伸缩缝。伸缩缝间距与墙体的类别有关,特别是与屋顶和楼板的类型有关,伸缩缝的宽度一般为20—30mm。
       (2)为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。沉降缝的宽度与地基情况及建筑高度有关,地基越弱的建筑物,沉陷的可能性越高,沉陷后所产生的倾斜距离越大,其沉降缝宽度一般为30—70mm,在软弱地基上的建筑其缝宽应适当增加。
       (3)在抗震设防烈度为7—9度的地区内应设置防震缝,一般情况下防震缝仅在基础以上设置,但防震缝应同伸缩缝和沉降缝协调布置,做到一缝多用。防震缝的宽度,在多层砖墙房屋中按设计烈度的不同取50—70mm;在多层钢筋混凝土框架建筑中,建筑物高度小于或等于15m时,缝宽为70mm;当建筑物高度超过15m时,设计烈度7度,建筑每增高4m,缝宽在70mm基础上增加20mm;设计烈度8度,建筑每增高3m,缝宽在70mm基础上增加20mm;设计烈度9度,建筑每增高2m,缝宽在70mm基础上增加20mm。
       此外,刚性防水屋面是指依靠结构构件自身的密实性或采用刚性防水材料与柔性接头材料复合作防水层来达到建筑物防水目的的一类防水屋面,主要适用于防水等级为Ⅲ级的屋面防水,也可用作Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水层;不适用于受较大振动或冲击的建筑屋面。
       刚性防水屋面主要包括普通细石混凝土防水屋面、补偿收缩混凝土防水屋面、钢纤维混凝土防水屋面、预应力混凝土防水屋面以及块体刚性防水屋面等,其中前三者应用最为广泛。《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)对这三者均做了详尽的规定:普通细石混凝土屋面:厚40mm,C20混凝土,加钢筋网片,密封材料嵌填;补偿收缩混凝土屋面:在混凝土中加入膨胀剂,在有约束的条件下,使产生的压应力补偿混凝土由于干缩产生的拉应力,以避免板面裂缝;钢纤维混凝土屋面:在屋面细石混凝土中掺入不定向分布的短而不连续的钢纤维,呈三维随机分布,提高混凝土的抗裂性。
       依靠混凝土自身的密实性或采用补偿收缩混凝土、预应力混凝土,并配合一定的构件措施,刚性防水屋面达到了防水目的。其主要的构件措施为:屋面具有一定的坡度,便于雨水及时排除;增加钢筋;设置隔离层。此外,为避免在外力作用、温湿变化、结构层变形等因素影响下产生裂缝,刚性防水屋面在设计过程中宜考虑:优先选用抗裂性能好的材料和结构形式;通过各种措施加大结构层刚度,减小防水层的温度应力,减小混凝土收缩;设置分格缝进一步保证刚性防水屋面在温度,湿度变化的条件下不致开裂。
       分格缝是为减小大面积防水层的总收缩值和温度应力,避免因结构层变位及温度、湿度变化引起防水层开裂导致渗漏而预留的缝隙,通常根据平屋面的形状、尺寸和结构进行布置。
       普通细石混凝土和补偿收缩混凝土防水层,分格缝的宽度宜为5—30mm。不同类型的刚性防水层分格缝间距除应满足计算需要(一般情况下不宜大于6m)外,还应在屋面结构变形敏感处、屋脊及屋面排水方向变化处、防水层与突出屋面结构的交接处、防水层与承重或非承重女儿墙或山墙的交接处等部位设置分格缝。此外,分格缝内应嵌填密封材料,以保证其防水性并适应屋面基层变形。
       大量工程实践经验表明:温湿变化引起的屋面表面裂缝、预留缝设置不合理、灌缝工艺控制不严、灌缝不饱满、嵌缝材料质量较差、灌嵌缝材料与刚性防水屋面材料分离导致的预留缝处防水薄弱是制约屋面防水性能的主要因素。所以,预留缝的防水能力对决定屋面防水的性能的好坏至关重要。
       为提高屋面预留缝处防水能力,已有相关专利技术方案公开,如申请号200910206901.5,申请日为2009年10月20日,发明创造名称为:屋面伸缩缝防水扣板,该申请案是由板底、板底两侧护沿及板底两侧护沿与板底形成的凹槽组成;通过搭接在屋面伸缩缝两侧预留的棱边上实现对屋面伸缩缝的扣封。该申请案一定程度上替代灌嵌缝工艺从而避免灌缝工艺控制不严、灌缝不饱满、嵌缝材料质量较差等因素对伸缩缝防水能力产生不利影响,但是,该申请案仍存在以下问题:(1)扣板与刚性防水屋面材料间仅进行简单扣合,二者在室外环境中的变形不协调,将会导致扣板与屋面材料产生严重分离。此外,若扣板为刚性材料制成,亦可能出现扣板的开裂甚至断裂;(2)即使扣板与屋面材料间借助相关构造实现变形协调,屋面材料在受热等因素的作用下发生膨胀或收缩,扣板材料(刚性材料或柔性材料)两侧随之被拉开或被压缩,扣板受到一个应力,因为扣板的板底以及板底两侧护沿截面均为矩形,形变能力较小,在周期性应力作用下亦会产生疲劳破坏。

发明内容
       1.实用新型专利要解决的技术问题
       本实用新型专利的目的在于克服屋面预留缝处防水能力较差的不足,提供了一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统。采用本实用新型专利的技术方案,预留缝防水密封机构与屋面材料嵌置紧密,能够随屋面材料进行从动伸缩变形,实现对预留缝宽度的自适应,且预留缝防水密封机构上端圆环的设计,为屋面材料变形引起的应力提供了足够的容量,延长了预留缝防水密封机构的使用寿命。
       2.技术方案
       为达到上述目的,本实用新型专利提供的技术方案为:
       本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,包括预留缝防水密封机构、预留缝屋面嵌置槽机构和防水层上部,所述的预留缝屋面嵌置槽机构包括屋面下层,屋面下层中设置有预留缝,所述的屋面下层上表面开有嵌置槽,该嵌置槽位于预留缝两侧;所述的预留缝防水密封机构包括嵌置组件、水平连接段、竖直延伸段和弹性圆环,上述的弹性圆环截面为一端开口的圆环,所述的弹性圆环的开口两端分别与两个竖直延伸段的一端相连,所述的竖直延伸段的另一端通过水平连接段与嵌置组件相连;所述的嵌置组件嵌置进嵌置槽,从而将预留缝防水密封机构紧固在预留缝的上方;所述的防水层上部位于屋面下层、嵌置组件和水平连接段的上方。
       作为本实用新型专利更进一步的改进,所述的预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,该低弹模材料的弹性模量为0.1MPa~10MPa。
       作为本实用新型专利更进一步的改进,所述的嵌置组件包括第一竖直段、水平段和第二竖直段,上述的第一竖直段的上端与水平连接段相连,上述的第一竖直段的下端与水平段的一端相连,水平段的另一端与第二竖直段的下端相连,所述的第一竖直段、水平段和第二竖直段构出一个凹槽。
       作为本实用新型专利更进一步的改进,所述的弹性圆环外直径为40~120mm;所述的嵌置槽的宽度与嵌置组件的总宽度一致,均为30~50mm;所述的嵌置槽的深度与水平段的厚度一致,均为5~15mm;所述的嵌置槽靠近预留缝的一面距预留缝的侧沿长度为10~30mm。
       作为本实用新型专利更进一步的改进,所述的弹性圆环的两侧设置有肋条,该肋条距预留缝防水密封机构底部20~100mm,肋条与水平线夹角为0°~90°。
       3.有益效果
       采用本实用新型专利提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
       (1)本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,预留缝防水密封机构的嵌置组件嵌置进屋面下层预留的嵌置槽中,从而将预留缝防水密封机构紧固在预留缝的上方,实现对预留缝的严格密封,且能够随屋面材料进行从动伸缩变形,实现对预留缝宽度的自适应,解决了传统屋面预留缝灌缝、嵌缝等工艺中灌缝不饱满、嵌缝材料质量较差、刚性防水屋面材料胀缩时与嵌缝材料分离等现存导致预留缝处防水薄弱的问题。
       (2)本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,采用了分层施工,先浇捣屋面下层、将预留缝防水密封机构嵌置进屋面下层后在浇捣防水层上部,直到防水层上部的上表面与竖直延伸段上端面齐平为止,竖直延伸段整个埋进屋面层,使得预留缝防水密封机构牢固的嵌置进屋面层,能够长久的对预留缝处实现防水功能。
       (3)本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,且其弹性圆环的设计为屋面材料变形引起的应力提供了足够的容量,屋面胀缩变形较大时,该系统能够对屋面材料的膨胀、收缩进行双向缓冲;屋面材料收缩时,低弹模材料的预留缝防水密封机构两边被拉开,抑制屋面材料收缩的同时弹性圆环通过扩张消除应力;屋面材料膨胀时,低弹模材料的预留缝防水密封机构被压缩,阻碍屋面材料膨胀的同时弹性圆环通过缩小消除应力,对屋面材料的变形起到了一个减缓作用的同时避免了预留缝防水密封机构在长期周期性拉压应力作用下的疲劳损坏,延长了预留缝防水密封机构的使用寿命。
       (4)本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,嵌置组件的第一竖直段、水平段和第二竖直段构出一个凹槽,且嵌置组件完全埋进屋面材料中,嵌置组件和屋面材料接触面积较大,因嵌置组件的材料是低弹模材料,可以吸收屋面材料的变形应力,进一步对屋面材料的变形起减缓作用,从而减少屋面材料的开裂。
       (5)本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,弹性圆环的两侧设置有肋条,肋条位于预留缝防水密封机构与屋面材料交界处的上方,遮挡住雨水进入交界处,能够进一步保证预留缝防水密封机构与屋面材料交界处不会成为新的防水薄弱环节。

附图说明
       图1为本实用新型专利中的预留缝防水密封机构结构示意图;
       图2为本实用新型专利中的预留缝屋面嵌置槽机构结构示意图;
       图3为本实用新型专利中预留缝防水密封机构与预留缝屋面嵌置槽机构的嵌置状态示意图;
       图4为本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统的结构示意图。
       示意图中的标号说明:
       1、屋面下层;2、嵌置槽;31、第一竖直段;32、水平段;33、第二竖直段;4、水平连接段;5、竖直延伸段;6、弹性圆环;7、肋条;8、防水层上部;9、预留缝。

具体实施方式
       为进一步了解本实用新型专利的内容,结合附图和实施例对本实用新型专利作详细描述。
       实施例1
       如图4所示,本实施例的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,包括预留缝防水密封机构、预留缝屋面嵌置槽机构和防水层上部8;所述的预留缝屋面嵌置槽机构包括屋面下层1,屋面下层1中设置有预留缝9(如图2所示),所述的屋面下层1上表面开有嵌置槽2,该嵌置槽2位于预留缝9两侧,嵌置槽2用于固定预留缝防水密封机构的嵌置组件。所述的预留缝防水密封机构包括嵌置组件、水平连接段4、竖直延伸段5、弹性圆环6和肋条7(如图1所示),所述的预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,该低弹模材料的弹性模量为7MPa;上述的弹性圆环6截面为一端开口的圆环,该圆环外直径为40mm,其低弹模材料的弹性圆环6的设计为屋面材料变形引起的应力提供了足够的容量,相对于矩形环来说,圆形环受到拉压力作用时,其特有的结构使其表面更不易产生较大的形变,且屋面胀缩变形较大时,预留缝防水密封机构主要通过弹性圆环6的自如扩张或缩小能够对屋面材料的膨胀、收缩进行双向缓冲;屋面材料收缩时,低弹模材料的预留缝防水密封机构两边被拉开,抑制屋面材料收缩的同时弹性圆环6通过扩张消除应力;屋面材料膨胀时,低弹模材料的预留缝防水密封机构被压缩,阻碍屋面材料膨胀的同时弹性圆环6通过缩小消除应力,对屋面材料的变形起到了一个减缓作用的同时避免了预留缝防水密封机构在长期周期性拉压应力作用下的疲劳损坏,延长了预留缝防水密封机构的使用寿命。
       本实施例中的弹性圆环6的开口两端分别与两个竖直延伸段5的一端相连(即:弹性圆环6的一个开口端与一个竖直延伸段5的一端相连,弹性圆环6的另一个开口端与另一个竖直延伸段5的一端相连),所述的竖直延伸段5的另一端通过水平连接段4与嵌置组件相连,本实施例中的弹性圆环6为3\/4个圆环;所述的嵌置组件包括第一竖直段31、水平段32和第二竖直段33,上述的第一竖直段31的上端与水平连接段4相连,第一竖直段31的下端与水平段32的一端相连,水平段32的另一端与第二竖直段33的下端相连,所述的第一竖直段31、水平段32和第二竖直段33构出一个凹槽,该凹槽埋进整个屋面,与屋面材料接触面积较大,因嵌置组件的材料是低弹模材料,所以可以较大的吸收屋面材料的变形应力,进一步对屋面材料的变形起减缓作用,从而减少屋面材料的开裂。
       本实施例中的嵌置组件嵌置进嵌置槽2(如图3所示),嵌置槽2的宽度与嵌置组件的总宽度一致,均为30mm,嵌置槽2的深度与水平段32的厚度一致,均为5mm,预留嵌置槽2时,使得嵌置槽2与嵌置组件规格相适配,又竖直延伸段5延伸进防水层上部8,使得预留缝防水密封机构牢固的嵌置进屋面层,从而将预留缝防水密封机构紧固在预留缝9的上方,能够长久的对预留缝9处实现防水功能,所述的嵌置槽2靠近预留缝9的一面距预留缝9的侧沿长度为10mm(如图2所示)。所述的弹性圆环6的两侧设置有肋条7,该肋条7距预留缝防水密封机构底部20mm,肋条7与水平线夹角为0°,肋条7位于预留缝防水密封机构与屋面材料交界处的上方,遮挡住雨水进入交界处,能够进一步保证预留缝防水密封机构与屋面材料交界处不会成为新的防水薄弱环节。所述的防水层上部8位于屋面下层1、嵌置组件和水平连接段4的上方,牢牢的紧固住预留缝防水密封机构。
       本发明的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统的施工方法,其步骤为:
       步骤一、屋面下层1的浇捣:
       步骤一中屋面下层1的浇捣包括预留缝9的设置和嵌置槽2的预设,按《屋面工程技术规范》GB50345-2012进行屋面施工,本实施例中,预浇捣的屋面下层1为普通细石混凝土防水屋面,具体要求为:厚40mm,C20混凝土,加钢筋网片。并经过计算后,在对屋面下层1合理分区的基础上设置预留缝9,预留缝间距6m,宽30mm,在设置预留缝9的地方预埋木质条板,向木质条板间浇注混凝土,捣实,与此同时,用矩形工具在混凝土的上表面压出嵌置槽2,预留的嵌置槽2的宽度与嵌置组件的总宽度一致,均为30~50mm,嵌置槽2的深度与水平段32的厚度一致,均为5~15mm,嵌置槽2靠近预留缝9的一边距预留缝9的侧沿长度为10~30mm;具体在本实施例中,预留的嵌置槽2的宽度为30mm,深度为5mm,靠近预留缝9的一边距预留缝9的侧沿长度为10mm。经过上述过程,铺设好屋面下层1,所述的屋面下层1上表面预留有嵌置槽2,该嵌置槽2位于预留缝9两侧(如图2所示)。
       步骤二、预留缝防水密封机构的嵌置:
       所述的预留缝防水密封机构包括嵌置组件、水平连接段4、竖直延伸段5、弹性圆环6和肋条7(如图1所示),所述的预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,该低弹模材料的弹性模量为0.1MPa~10MPa,具体在本实施例中,该低弹模材料的弹性模量为7MPa;上述的弹性圆环6截面为一端开口的圆环,该圆环外直径为40~120mm,具体在本实施例中,该圆环外直径为40mm;所述的弹性圆环6的开口两端分别与竖直延伸段5的一端相连,所述的竖直延伸段5的另一端通过水平连接段4与嵌置组件相连;所述的嵌置组件包括第一竖直段31、水平段32和第二竖直段33,上述的第一竖直段31的上端与水平连接段4相连,上述的第一竖直段31的下端、水平段32的两端与第二竖直段33的下端两两相连,所述的第一竖直段31、水平段32和第二竖直段33形成一个凹槽;所述的弹性圆环6的两侧设置有肋条7,该肋条7距预留缝防水密封机构底部20~100mm,肋条7与水平线夹角为0°~90°,具体在本实施例中,该肋条7距预留缝防水密封机构底部20mm,肋条7与水平线夹角为0°。
       在步骤一结束后,待屋面下层1的混凝土初凝,取出木质条板,同时对预留缝防水密封机构的嵌置组件进行表面处理。在本实施例中,该表面处理方法为表面研磨法以及表面处理剂法结合使用,具体步骤如下所示:1)使用砂纸打磨预留缝防水密封机构的第一竖直段31、水平段32、第二竖直段33、水平连接段4和竖直延伸段5的表面,待第一竖直段31、水平段32、第二竖直段33、水平连接段4和竖直延伸段5的表面完全粗糙后,吹除细粒。2)将第一竖直段31、水平段32、第二竖直段33、水平连接段4和竖直延伸段5表面(即打磨后的粗糙面)刷涂氢氧化钠饱和溶液,使溶液完全覆盖粗糙面即可,不宜大量滴落。3)静置预留缝防水密封机构,待预留缝防水密封机构的第一竖直段31、水平段32、第二竖直段33、水平连接段4和竖直延伸段5的表面完全干燥后,重复步骤2)2—3次,具体在本实施例中,重复步骤2)3次,即共在打磨后的粗糙面上刷涂4次氢氧化钠饱和溶液。完成最后一次氢氧化钠饱和溶液的涂刷后,无需静置,沿纵向一次性将预留缝防水密封机构的嵌置组件嵌置进嵌置槽2中,保证预留缝防水密封机构与嵌置槽2嵌置紧密。
       对预留缝防水密封机构的嵌置组件表面处理的意义在于提高留缝防水密封机构的表面粗糙度,氢氧化钠饱和溶液可以去除预留缝防水密封机构表面的油脂,增强屋面材料与预留缝防水密封机构间的粘结强度,为下一步骤中防水层上部8的浇捣,减少预留缝防水密封机构可能会歪斜错位的可能,有利于施工;且后期能有效的防止预留缝防水密封机构与屋面材料分离,增强预留缝防水密封机构与屋面材料的同步变形协调能力。
       步骤三、防水层上部8的浇捣:
       步骤二完成后,紧接着在屋面下层1、嵌置组件和水平连接段4的上方浇注混凝土,形成防水层上部8,直到防水层上部8的上表面与竖直延伸段5上端面齐平为止,使得防水层上部8填满预留缝防水密封机构的弹性圆环6根部以下,捣实,形成整体屋面。
       步骤四、养护:
       对屋面进行妥善养护,并在养护期结束后用热熔胶枪对预留缝防水密封机构与防水层上部8的交界处进行喷胶处理。
       实施例2
       本实施例基本结构同实施例1,其不同之处在于,本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,所述的预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,该低弹模材料的弹性模量为0.1MPa;弹性圆环6截面为一端开口的圆环,该圆环外直径为80mm;嵌置槽2的宽度与嵌置组件的总宽度一致,均为40mm,嵌置槽2的深度与水平段32的厚度一致,均为10mm;嵌置槽2靠近预留缝9的一面距预留缝9的侧沿长度为20mm;弹性圆环6的两侧设置有肋条7,该肋条7距预留缝防水密封机构底部60mm,肋条7与水平线夹角为45°。
       实施例3
       本实施例基本结构同实施例1,其不同之处在于,本实用新型专利的一种零应力缝宽自适应式屋面预留缝防水系统,所述的预留缝防水密封机构的材料是低弹模材料,该低弹模材料的弹性模量为10MPa;弹性圆环6截面为一端开口的圆环,该圆环外直径为120mm;嵌置槽2的宽度与嵌置组件的总宽度一致,均为50mm,嵌置槽2的深度与水平段32的厚度一致,均为15mm;嵌置槽2靠近预留缝9的一面距预留缝9的侧沿长度为30mm;弹性圆环6的两侧设置有肋条7,该肋条7距预留缝防水密封机构底部100mm,肋条7与水平线夹角为90°。
       以上示意性的对本实用新型专利及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型专利的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型专利创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型专利的保护范围。
       
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。
该专利全部权利属于马鞍山市智砼建材科技有限责任公司;,未经马鞍山市智砼建材科技有限责任公司;许可,擅自商用是侵权行为。
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