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薛紹祖:建筑防水產業興起與發展丨35周年征文選登 2019/10/17 16:05:00   來源:

中國建筑防水協會走過了35年歷程。35年來培育、扶植建筑防水產業的興起與發展,中國建筑防水協會的業績卓著,在國內外有深遠影響。可喜可賀!


過去100年建筑工程有三個高速發展期;第一個高速發展期是第一次世界大戰之后的1930年代,高樓大廈林立,地下空間開發;第二個高速發展期是第二次世界大戰后的1950年代,工業與民用建筑的標準化,地鐵等交通工程大擴展;第三個高速發展期是1980年代,中國改革開放引發的全球經濟一體化,刺激建筑業、交通工程業的突飛猛進。本文用圖書、實物和歷史事件回顧,敘述在建筑工程三個高速發展期中,建筑防水產業,從孕育到成形、壯大的過程。


一、建筑防水母材-地瀝青、瀝青及柏油


《地瀝青瀝青及柏油》1940年代初前蘇聯第一版,1958年我國大連工學院將1952年修訂補充第三版翻譯出版。書中記述“1878年俄國學者第一次在國際文獻上,發表了石油分餾殘渣,可用作制取建筑用瀝青的原料”。1810年法國里昂,瀝青油膏鋪設建筑防水層首次應用;十年后,在意大利熱那亞出現了瀝青油膏夾紙質胎基的防水層,也就是“瀝青油毛氈”的前身。本書的第一卷詳細講述了地瀝青瀝青及柏油的來源。瀝青分為天然瀝青(地瀝青)、石油瀝青和煤焦瀝青(柏油)三種:其中,煤焦瀝青是煉焦的副產品。石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。天然瀝青則是儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。瀝青是建筑防水材料的母材,本書第二卷第二篇講述防水材料,應是我國最早的介紹國外防水材料生產和施工的文獻,見圖1.1。


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圖 1.1《地瀝青瀝青及柏油》


二、防水專著的問世


經歷第一個高速發展期之后,歐洲出現了建筑防水專著,圖2.1為從捷克文翻譯的俄文版《防水》一書,1961年版本。該書匯集了1930年代和1940年代歐洲的建筑防水技術和工程實例,見圖2.2。


圖2.1   歐洲的建筑防水專著《防水》.png

圖2.1   歐洲的建筑防水專著《防水》


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圖2.2  《防水》一書內容節選


三、防水施工手冊


防水施工手冊的出版,標志著建筑防水產業的成熟度。1940至1950年代歐洲各國地鐵及地下工程建設迅速鋪開;用瀝青卷材的結構外防水層系工程防水的基本做法。同時,各國的工業廠房屋面,也推廣設計卷材防水層,前蘇聯1957年出版的《屋面卷材施工手冊》圖文并茂,版本精裝小巧,便于施工現場攜帶,見圖3.1。卷材防水的細部構造,見圖3.2。


圖3.1 《屋面卷材施工手冊》.png

圖3.1 《屋面卷材施工手冊》


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圖3.2 屋面卷材防水的細部構造


四、我國的建筑防水溯源


清末民初一位在荷蘭輪船上的華人打字員,在打印文件時,發現一份在水泥中加入化學物質,可使水泥快速凝固,用于輪船滲漏水的修復和磚石建筑的滲水處理。聰明的打字員私藏了配方;不久辭職,開創了新的事業。打字員的傳人,1947年,投資成立上海萬利油毛氈廠,廠址位于上海市徐匯區宜山路407號,這是中國第一家防水材料廠。產品有用于建筑物堵漏的“防水漿”。天津的傳人是著名工匠傅振海,持有五釩防水劑配方。在1956年至1958年的特殊社會環境中,上海油氈廠和傅振海均將自己的技術秘密獻給國家,詳細配方見圖4.1、圖4.2和圖4.3。


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圖4.1 上海油氈廠防水漿配方


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圖4.2 傅振海防水劑配方


圖4.3 1959年出版《特效防水技術》.png

圖4.3 1959年出版《特效防水技術》


1959年傅振海特效防水技術在新建北京車站的地下人行通道成功應用,實踐證明了它的防滲效果。鐵道部專業設計院姚源道在應用“傅振海灰漿抹面防水技術整治隧道漏水方面取得顯著成效。為了全面改進與推廣,吉林鐵路局于1963年5月下旬在鴨大線第一北老嶺隧道召開了現場會議。天津市建筑科學研究所傅振海等同志親臨指導。傅振海專家給會議作了報告,並進行了堵漏與抹面防水的示范表演。


1974年GB 326-73 瀝青紙胎防水卷材(圖4.4)國家標準的出版發行,標志著防水產業的初具規模和質量控制的社會要求。


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圖4.4瀝青紙胎防水卷材國家標準


五、地鐵工程防水


北京地鐵1號線是中國最早建設的地鐵系統,它使首都北京成為中國第一個擁有地鐵的城市。而且也早于首爾、新加坡、舊金山、華盛頓等城市。毛主席親自批示“精心設計、精心施工”。朱德、鄧小平等國家領導人,北京市市長彭真親自參加開工典禮。1969年10月1日開始封閉試運營,運行區段由北京站至古城站。1973年4月23日,北京地鐵1號線延長至蘋果園站。隧道結構外防水構造,見圖5.1、圖5.2。區間隧道變形縫的加強措施,見圖5.3。


1985年作者參與建設部一個防水調研項目,在當年的夏天作者會同北京城建設計院的同仁,夜間地鐵停運后,對木樨地至蘋果園區間隧道作了滲漏水考查,親眼目睹了運營16年結構防水的效果。見圖5.4。 


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圖5.1 地鐵明挖結構防水總結


圖5.2 隧道結構外防水構造.png

圖5.2 隧道結構外防水構造


圖5.3 區間隧道變形縫的加強措施.png

圖5.3 區間隧道變形縫的加強措施


圖5.4 建成16年后干燥的道床和變形縫部位實例.png

圖5.4 建成16年后干燥的道床和變形縫部位實例


地鐵建設促進了建筑防水行業的建設與發展,使我國的建筑防水技術擠進國際先進行列。GBJ208-83 地下防水工程施工及驗收規范和GBJ108-87 地下工程防水技術規范的第一版先后問世,就是建筑防水行業壯大的體現,見圖5.5、圖5.6。


圖5.5 GBJ208-83 地下防水工程施工及驗收規范.png

圖5.5 GBJ208-83 地下防水工程施工及驗收規范


圖5.6 GBJ108-87 地下工程防水技術規范.png

圖5.6 GBJ108-87 地下工程防水技術規范


六、卷材防水層


卷材防水層分為:合成高分子防水卷材;高聚物改性瀝青防水卷材,見圖6.1。


1980年代,中國改革開放的優惠政策,吸引國外的合成高分子卷材涌入中國市場。沈陽、濟南、北京,先后從國外引進高分子卷材生產線。國內迅速出現中小型的仿造卷材生產線,從起源地河北、上海等城市,推廣到珠江三角區域;短短數年,產能過剩。


中國建筑防水協會在這個發展過程中,指導和幫助企業引進國內外先進設備、技術,進行技術改造,推動技術進步,特別是質量提升方面,具有卓著貢獻。


圖6.png


七、對防水產業發展的記述


防水產業發展的記述,首推李承剛著《建筑工程防水技術與應用》,見圖7.1;朱冬青作序“李承剛先生自1958年起,從事建筑防水研究工作多達半個世紀,是中國現代防水技術的開拓者和奠基人”。該書記錄了新中國建立以來,特別是中國建筑防水協會成立三十多年,防水技術進步和防水行業的成長發展。傳承了國內外近代防水技術的發展成果,是十分珍貴的文獻資料。


圖7.1李承剛著《建筑工程防水技術與應用》.png

圖7.1李承剛著《建筑工程防水技術與應用》


年青一代的防水人張嬋,基于對老一代防水人的敬仰,對葉琳昌建筑防水創新精語作了解讀,編著了《建筑防水創新與發展》一書,見圖7.2。葉琳昌1953年進入建筑業,是眾多親歷、目睹新中國建筑防水事業進步發展、卓有貢獻的工程技術人員之一。1985年他率先提出要把屋面防水看成“系統工程”;1996年,撰文提出了地下工程防水“減少約束、防止開裂、多道防線、剛柔結合”的全封閉設防理念。在長期的建筑防水工程實踐中,對防水行業的基本常識、創新發展,總結了54條通俗易懂的警示言語,頗具哲理。


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圖7.2 《建筑防水創新與發展》


八、國外的建筑防水


庫巴爾著《建筑防水手冊》第二版2008年出書,見圖8.1。Michael T. Kubal(北卡羅來納州)1952年生,是A. J. Jones建筑公司的首席運營官。曾在數百萬美元的建筑項目中擔任項目管理以及建筑裝修和維修的主管。具有豐富的工程建設和管理經驗;著作還有McGraw-Hill出版社出版的《建筑圍護結構和建筑工程質量》等。該書的亮點是,庫巴爾提出客觀鑒別建筑物滲漏水的經驗通則。


甲—90%/1%通則:建筑物90%的滲漏水問題都發生在總建筑或結構外表面積的1%范圍內(The 90%/1% principle: 90 percent of all water intrusion problems occur within 1 percent of the total building or structure exterior surface area.)。


乙—99%通則:大約99%的建筑物滲漏水緣由,都不是防水材料本身或著防水系統設計的問題(The 99% principle: Approximately 99 percent of waterproofing leaks are attributable to causes other than material or system failures.)。


這兩條通則是統一、關聯的。以鑒別大型工業廠房屋面滲漏水為例,絕大多數項目的滲漏水都在總建筑面積的1%范圍內。屋面工程滲漏水的表現,如結構的穿通管道口滲漏水、卷材在女兒墻收口處的滲漏水,都不是材料的問題,而是施工作業不周的問題。


庫巴爾在確立這兩條通則的緣由下, 編寫該書的總基調是,著重匯集建筑圍護結構的細部構造設計資料;乃該佳作的特色。因此,本書在北美建筑界的影響面寬廣,被眾多設計事務所、建筑防水文獻資料引用。


中國建筑防水協會總工程師張勇博士,將該書翻譯為中文版;2012年2月1日由中國建筑工業出版社印刷發行,見圖8.2、圖8.3。


圖8.1 庫巴爾著《建筑防水手冊》原版.png

圖8.1 庫巴爾著《建筑防水手冊》原版


圖8.2庫巴爾著《建筑防水手冊》張勇翻譯中文版.png

圖8.2庫巴爾著《建筑防水手冊》張勇翻譯中文版


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圖8.3庫巴爾著《建筑防水手冊》編輯推薦文


九、幾點認知


1、以瀝青為母料的防水材料在世界范圍的應用仍有相當廣度;但在中國確徹底衰敗。究其原因是國產瀝青的品質問題。客觀的分析,現代石油精餾的技術進步,將石油的有效成分提煉的趨于“一干二凈”,其殘渣—瀝青的品質,用于防水材料生產越來越差。若要振興以瀝青為母料的防水材料,必須在石油提煉的行業,制備滿足特定防水材料要求品質的瀝青;換句話說,制備防水材料專用瀝青。以瀝青為母料的防水材料有其獨特的功能,是高分子合成防水材料不能兼具的。呼吁:不能讓我國這個行業消亡。


2、庫巴爾的兩條通則,北美在仲裁房屋滲漏水業主的投訴爭端時,得以應用。如果我們中國也認可運用這兩條通則,將會涉及一些政策性規定的重新評估。例如,有文件規定,設計師要對自己的設計終身負責。滲漏水多半不是設計方案問題,而是施工作業人員,對細部構造的施工質量問題;要設計師負全責,就冤枉設計師了。相類同,房屋滲漏水要材料生產商負責,也是不適當的說辭。


3、卡羅爾(Reuben H. Karol)著《化學灌漿與土壤穩定》第三版(2007年),在將灌漿實踐的補救趨勢轉變為預防性用途之后,第三版涵蓋了化學灌漿方法和應用的所有方面。請關注這一句話:“在將灌漿實踐的補救趨勢轉變為預防性用途之后(Following shifting trends from remedial to preventive uses of grouting practices, )”,聯想思考我國的現狀 。


我國以化學灌漿為主要手段的建筑圍護結構滲漏水堵漏,已經形成產業。建筑物滲漏水如人體的癌變一樣,是不可能根治的。我們應在維護結構建造時,下大功夫保障它的質量。熱心堵漏賺錢的志士,應在維護結構建造時,用化學灌漿手段,保障工程質量。盼重視卡羅爾的“將灌漿實踐的補救趨勢轉變為預防性用途的理念。


4、葉琳昌教授在防水哲學的論述中講到:“如何把目前防水工程中因專業分工不同,而彼此分離的質量目標進行優化、整合,同時也只有把弄清事物的現象與本質的界限,通過正題、反題的論證,在“交換、比較、反復”的基礎上,把兩者之間的相背性、對立性,轉化為同向性、同一性之后,才能使有關問題愈辯愈明,從而達到深化改革的預定目標。”借以作為本文的結語。


參考文獻

1、P R leaking envelopes BY MICHAEL T. KUBAL. INTERFACE, January 2001


注:文章略有刪減

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