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古代人是如何防水的呢

作者:创始人 日期:2023-02-11 人气:346

古代防水
古人从山洞搬到平原。他们用树枝和树叶在树上建造避难所,以保护他们免受风雨和野生动物的伤害。后来,他们用土墙、植物和草叶、天然石板和夯锤建造房屋。我国自秦汉发明砖以来,始墙以砖,顶面以瓦。屋顶采用具有防水能力的多层密实叠加瓦片进行防水,排水时坡度较大,故为防排水相结合,以排水为主,遇有辅助技术。这种以结构防水为主,材料防水为辅,结构与材料防水相结合的做法,持续了近两千年。当时经济发达的条件下,居民住宅只以防水为主,避免雨水侵入室内,民间民居多为草屋,冷瓦屋顶(铺装),叠砖坐灰瓦屋顶,雨水较少的地区多以夯土、砖拱盖土为主。元宋以后,宫殿、寺庙多为琉璃瓦,多道工事。目前残存的故宫,砖墙呈黑色,用石灰和糯米汁或杨桃汁为砂浆,磨砖砌在接缝上,具有很好的防水功能。屋顶是用五层(层)以上的防水层,先在木板上铺薄砖,铺上桐油浸纸,拍一层灰泥,先用石灰和糯米汁混合铺一层,再用麻丝均匀拍人,就成了一层具有一定强度、韧性大、密实不会开裂的防水层。灰泥上覆盖着一层金属“锡拉”(锡合金),由焊料连接在一起,这是一层耐腐蚀的金属。层灰泥和麻丝,最后坐浆铺装琉璃瓦接缝。像故宫太和单位,延续了200年都没有大修过,不仅材料做工精美,而且每一道工序的工艺都相当严格,每一层防水层都有可靠的防水能力,是全面管理的典范,是中国建筑防水史上辉煌的一页,值得我们后人骄傲和借鉴。

明十三陵地宫的发掘显示了古代精湛的防水技术。地宫用石头砌墙,用石头铺砌,也用糯米汁和星桃在灰浆中,地下和墙外有1米厚的石灰土层。石灰土是中等一种古老的发明,它不仅是地基承重材料,而且还是优良的防水材料,防水能力很强,具有很大的强度和韧性,不易开裂,因此,明十三陵地宫在经历了几百年的地震、洪水等诸多自然灾害后依然完好无损,它是一种刚柔结合、遇水防水的典范。在古代,许多大型储罐也用石灰土防水。在古代的经济和文明条件下,我们的祖先创造了古代的防水理论和防水技术。
现代防水
现代防水始于天然沥青的发现及其作为防水材料的使用。后来,石油沥青,炼油厂的残渣,被用作原料,制作油毡(沥青卷),已经使用了数百年。沥青是一种非常好的水密、气密材料,防止水渗透的能力非常强,有了沥青材料的防水,人们开始把坡屋顶做成有一定坡度的平屋顶,减少了不可用的尖峰部分,这是一种施工技术的进步。在过去的一百年里,人们习惯使用单片沥青片层压的做法,即所谓三毡四油、二毡三油,成为单片沥青片的天下霸主。三毡四油叠层法,即将沥青加热熔化,加入填料制成沥青粘结剂(称为丸瑞脂),将毡层层铺在一起,覆盖绿豆防砂。这是现代多道防水、坚固铺装的一种技术方法。屋面防水层采用三毡四油叠层技术在我国已有近50年的历史,主要应用于解放前上海、天津、广州等大城市的建筑上,国内大部分建筑仍采用坡屋面。新中国成立后,随着我国大规模工业建筑和城市建设的扩大,主要采用三毡四油或平顶二毡三油的方法,并建立了一批毡生产厂。个别地下建筑也用热沥青和油毡防水。在上世纪80年代的全国普查中,大量建于50年代的三毡四油防水屋顶已经使用了近20年,仍然可以使用。这些情况反映了过去使用防水为主,以防为辅,以防为辅,防水原理与排水相结合的变化。因为沥青本身的温度较高软流动、低温脆裂性能好,它不适应庞大、复杂的建筑形式,因此经常出现防水层高温流动、低温脆裂、防水层冒泡、防水层开裂四种病症。为防止质量事故的发生,在技术上采取了“湿式铺装法”、“排风屋面”、控制水泥材料厚度、增加保护层等方法,并严格工艺操作规程,培训技术工人,建立考核分级制度,对提高防水工程质量起到了很大的作用。

上世纪50年代末,前苏联、波兰引进了“Jetrock”防水技术,即乳化沥青涂料与亚麻复合防水层。刚性防水技术主要推广“福镇海”水泥砂浆五层涂装,形成水泥砂浆刚性防水层。此外,他还发明了地下工程渗漏控制地埋管堵漏方法。这是刚性防水最早、最有效的工艺。它被应用于20世纪50年代北京市十大建设项目。20世纪70年代末,为了改造肥梁肥柱和重顶板的需要,又研制出乳化沥青、再生橡胶沥青涂料、氯丁橡胶改性沥青涂料、再生橡胶改性沥青圈。将热沥青喷涂工艺改为冷加工工艺,将层压卷材工艺改为涂覆工艺,降低了屋面在火灾高温环境下的重量。也避免了热施工技术容易产生烫伤、火灾以及在高温环境下工作的不便,为施工人员创造了良好的环境条件。因此,在全国范围内得到广泛推广和使用,占据了很大的市场。此外,在湖南、江西批量生产焦油沥青时,开始采用冷加工工艺,也做出等量产品,也有广泛的应用。这些都是热施工技术由于预制构件的应用,缝密屋面的建筑形式得到了很大的发展。在密封材料司苗麻酱、桐油渣密封防水方面非常重要,当时研发了:马牌油膏、蓖麻油膏、桐油渣软膏、鱼油软膏、塑料油声等。这些油绿由于性能低、耐久性差,或受原料部门限制,已逐渐退出历史舞台。在这个阶段,防水工程的施工是由内部的lep施工公司进行的,新型油漆由制造商自己的组织团队进行施工。因此,建国初期,东北地区开始采用材料单一产品、大规模工业建设,防水工程技术标准是50年代翻译前苏联的技术标准作为东北地区技术规范,60年代修订成为我国自己的《屋面及地下防水工程施工及验收规范》,到70年代末,一些防水材料标准逐步编制,对提高防水工程质量和技术进步起到了很大的作用。
现代防水
我国现代防水技术从20世纪80年代初开始改革开放。当时,国家工作重点转向经济建设,建筑业迅速崛起,各种形式的建筑,特别是高层、深地下施工的大型建筑,无疑都要求防水技术适应新型建筑的要求。各种新型防水材料的开发,特别是国外先进防水材料生产技术和设备的引进,极大地推动了中国防水技术的进步。先进的防水技术不仅适应了新建建筑的功能需求,而且促进了防水材料性能的提高。打破了过去单一物质主宰世界的局面。
20世纪80年代初,中国从日本引进挤压连续硫化EPDM防水卷材生产线,从意大利引进宽幅连续挤压压延PVC防水卷材生产线,以及宽幅挤压吹塑高密度聚乙烯土工膜生产线。采用国产设备,建成年产200多万平方米的生产线30多条。形成了三元乙丙橡胶轧辊、氯化聚乙烯-橡胶共混轧辊、聚氯乙烯轧辊、聚乙烯聚丙烯轧辊、增强氯化聚乙烯轧辊、高密度聚乙烯轧辊的生产能力。同时,从20世纪80年代起,先后从奥地利、意大利、德国、美国、西班牙等国引进改性沥青防水卷材生产线15条,利用国产设备生产SBS,建成年产能500万m以上的生产线200多条。APP改性沥青防水圈、自粘改性沥青圈、沥青瓦。已广泛应用于屋面、地下工程及市政工作中程、交通道路等工程。自主研发各类防水涂料,包括:聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、硅橡胶涂料、高分子水泥涂料、改性沥青涂料等。与之配套的密封材料也取得了长足的进步。地下工程的混凝土防水系统,从骨料级防水混凝土到普通防水混凝土(富砂浆混凝土),以及外加剂、外加剂防水混凝土,有效地解决了地下结构混凝土的防水问题。高分子水泥防水砂浆的迅速发展,解决了外墙、室内防水和地下水面防水的难题。
20世纪90年代以来,为了适应建筑业的高速发展,特别是对个性化设计和多功能、多形式设计的要求,以及工程的快速施工,开发了新型防水材料、防水技术。如解决了湿法基层施工、热熔施工、自粘贴施工、机械固定焊接施工、复合防水施工等技术,为工程渗漏提供了一种解决材料基础。同时,成立全国防水协会及相关机构,每年组织全国防水材料展览会、技术研讨会、技术交流会、新技术推广会,还吸收国外防水企业参与,有力地推动了防水技术的进步和发展。全国拥有防水材料生产厂家和防水专业施工队伍约数千支,形成了具有相当规模的行业队伍。1984年,防水专业杂志《中国建筑防水》创刊。1987年,国家建材局防水产品质量监督检测中心在苏州成立。1991年,建设部成立防水工作领导小组,发布了《屋面漏水处理若干规定》和《关于提高防水工程质量的若干规定》。对推广新型防水材料、控制建筑渗漏、提高防水工程质量具有重要作用。在全国各地经常举办防水技术培训班、标准宣讲班,成立了防水工程专业施工队伍,颁发了防水工程施工证书,值班工人持证上岗,并建立了卷材生产许可证制度和材料现场见证抽检制度,一切有效地提高了防水工程质量。
20世纪20世纪80年代初以来,国家标准《屋面工程技术规范》《地下工程防水技术规范》经过多次修订,总结实践经验,为适应新材料、新工艺的推广,提高和保证防水工程质量,不少地区还制定了地方标准,贯彻“本土化、具体化、实用化”的原则,更适合本地区的实际情况。按照国家标准的原则,各省市先后编制了防水工程标准图集。各类防水材料,如高分子卷材、改性沥青卷材、不干胶卷材、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、高分子水泥涂料、高分子改性沥青涂料、各类高分子密封胶、高分子水泥防水砂浆等材料均已制定行业标准、产品规格、性能指标和试验方法。此外,还制备了许多适应材料应用技术程序特点的新材料。
由于防水行业起步较晚,研究力量不足,理论也不是很成熟,系统上还存在一些问题,所以防水工程的漏水问题不能很好地解决。但是,由于我国经济建设的飞速发展,建设事业的日新月异,以及随着科学文化的发展,人们生活需要的提高,对防水工程的要求进一步提高。为了适应这些发展,通过多次修订标准和规范,特别是防水工程的实践,逐步总结出保证防水工程质量的原则。从过去单一——一种材料(油毡层)的设计思想出发,从防水层设计的主要功能要求和根据环境条件来选择相应的材料,并提出了设计、选材、施工的原则,如“材料标准化、设计标准化、施工专业化、管理体系化”、“设防可靠、技术先进、施工简单、经济合理”、“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理”、“防、排、切、堵、刚、软结合、因地制宜、综合治理”、“低渗透、高抗裂、刚、软结合、多道设防”、“综合连续设防、复合兼容适应”、“精心施工、严格管理、适应环境、全过程控制”等一系列原则。制定具体实用的材料标准和项目标准、设计规范、制造符合工程环境和施工要求的优质、耐用、环保、节能防水材料。建立了可靠、快速、高效的施工技术,实行全程质量控制,降低了防水工程渗漏率,在卓步上建立了中国特色的防水理论体系和学科。

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