水是人類寶貴的資源，隨著水資源的匱乏，節水和水資源保護在我們生活中越來越重要。但是水若侵入不應該或人們不需要它的地方，也會給我們的生產生活帶來不便和困擾，所以我們要采取方法防止水對人的活動產生危害，即防水。本文將介紹防水之水的來源、水的作用方式和滲透途徑。
1.1 雨水
雨水又稱降水，是一種大氣中的水汽凝結后以液態水或固態水降落到地面的現象，是自然界中發生的雨、雪、露、霜、霰、雹等現象的統稱。降水是地表徑流的本源，亦是地下水的主要補給來源。雨水在向土壤下滲的過程中，會向地下室內滲透。
圖1 雨水
雨水從天而降，屋面和外墻必須防止雨水的侵入。雨水是間歇性的，防水層也是間歇性起作用。降雨期間，雨水排水流經的表面存在任何的裂縫、孔、洞都會造成滲漏水的出現。外墻防水有時由于風壓作用，水隨風對墻體產生壓力，水的滲透加劇。瓦屋面、金屬屋面等在風壓的作用下，雨水會從瓦和金屬板的縫隙滲透，產生滲漏現象。
1.2 地下水
地下水，是指賦存于地面以下巖石空隙中的水，狹義上是指地下水面以下飽和含水層中的水。在國家標準《水文地質術語》（GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。
地下水位是指地下水的水面相對于基準面的高程。通常以絕對標高計算。地下水位又分為潛水位和承壓水位，潛水位是指潛水面的高程，承壓水位是指承壓水面的高程。根據鉆探觀測時間可分為初見水位、穩定水位、豐水期水位、枯水期水位等。一般在地質勘測報告中都會表明豐水期水位和枯水期水位。
當鉆孔揭穿承壓含水層的隔水頂板時，就見到地下水，此時井孔中的水面高程稱為初見水位。此后井中水位不斷上升，到一定高度后便穩定下來，不再上升，此時水面的高程稱為穩定水位，即承壓含水層的承壓水位，如圖2所示。
圖2 潛水和承壓水
一年中，雨季或融雪補給時期，地下水水位升高至最高點，稱為豐水期水位。無雨或少雨季節，地下水得不到補充，水位降低至最低點，稱為枯水期水位。
地下水會對地下工程產生滲漏的可能，地下工程必須進行防水設防。地下水位是在變化的，因此地下工程與地下水的位置關系存在三種情況：一是地下工程埋深在枯水期水位以下，地下工程長期處于地下水的浸泡下，地下水隨時可能侵入地下工程內；二是地下工程埋深在枯水期水位和豐水期水位之間，地下工程在多雨時期浸泡在地下水中；三是地下工程埋深在枯水期水位以上，地下工程不受地下水的浸泡。但是即使是第三種情況，仍有灌溉等生活用水的存在，防水設防還是必要的。
1.3 生活用水
圖3 澆灌
2、水的作用方式
除了重力作用下的流動之外，水還有多種作用方式，這些作用方式對建筑工程的防水產生不同的影響和危害。
2.1吸濕作用
任何物質在與氣態的水蒸氣和液態的水接觸時，都能將其吸附在自己的表面，這種現象稱為吸濕，見圖4。磚石、混凝土等建筑材料均是非均質的多孔材料，在空氣和水中都具有很強的吸濕作用。吸濕作用的強弱與材料的孔隙率、周圍介質的溫濕度有關，孔隙率越大、濕度越大、溫度越低，吸濕作用就進行得越強烈。
圖4 水的吸濕現象
2.2 毛細作用
大部分物質的結構中有許多肉眼不易看見的縫隙，稱其為毛細管。這些毛細管遇水后，只要彼此有附著水，水就會潤濕管壁沿著這些毛細管上升，直至水的重量超過其表面張力時才會停止上升，如圖5。毛細管越細，上升水的重量越不易超過表面張力，因此水位也升得越高，物質也就越容易透水。毛細管吸水現象在許多建筑材料中都可以看到，有些甚至可上升數米之高。地下水能被有孔的建筑材料吸收產生毛細上升現象，毛細作用不僅可使地下工程受到損害，而且還能傳到地面建筑。在建筑墻體中設置防潮層是阻斷水的毛細作用的典型。
圖5 水的毛細作用
2.3 滲透作用
地下工程的滲漏水在很多情況下都是由滲透作用引起的。建筑工程的圍護結構材料如磚石、混凝土等均有大量的毛細孔、施工裂縫，在有一定壓力的水作用時，水就會沿著這些孔隙流動而產生滲透作用。如有地下水作用的地下工程，有風壓作用的外墻等。地下水位或風壓產生的滲透壓越大，滲透作用也就越嚴重。
圖6 水的滲透
水對建筑物的侵蝕主要表現在酸、鹽及有害氣體對建筑結構和構件的損害，侵蝕程度決定于水的侵蝕性、建筑材料特性、結構構件的強度和密實性等，不致密的混凝土、不堅固的石材或多孔砌塊等襯砌的地下構筑物及房屋基礎最易受到侵蝕的影響。水對混凝上的侵蝕主要表現在碳酸侵蝕、溶出性侵蝕、碳酸鹽侵蝕等幾個方面。同時，水中含有的一些腐蝕性介質，會使鋼筋出現銹蝕，鋼筋銹蝕后體積膨脹，進一步加劇混凝土裂縫的擴大，對結構的穩定性造成嚴重危害。
圖7 被水侵蝕的混凝土
建筑物一般是由多孔性無機材料組成，這些材料內部存在孔洞、縫隙、毛細管等，極易吸水。嚴寒地區的建筑圍護結構材料，如磚砌體、吸水率較大的保溫材料、不致密的混凝土等，吸水后產生冰脹，使材料的孔隙加大吸水量增加。周而復始，在水的反復凍融作用下，大大加速建筑材料的損壞速度，對建筑物產生巨大的破壞作用。
圖8 混凝土的凍融破壞
水的汽化是指水從液態變為氣態的相變過程。汽化有蒸發和沸騰兩種形式，蒸發是溫度低于沸點時發生在液體表面的汽化過程。蒸發現象在任何溫度下都能發生。沸騰是在一定溫度下，液體內部和表面同時進行的劇烈汽化現象。
水在受熱后變成水蒸汽，其體積發生的變化，會對防水層產生危害。在一個大氣壓條件下，將0℃水加熱到100℃成為水蒸汽，其體積將增大約1700倍。黑色屋面夏季最高溫度可以達到85℃，根據理想氣體方程，在一個大氣壓條件下，85℃的液態水完全蒸發汽化，其體積增加約1445倍，這種體積的增大會對約束它的建筑材料產生很大的破壞作用。在防水工程中，當屋面防水層下的構造層含水時，水汽化常常造成防水層與基層之間產生剝離、防水層起鼓、搭接縫開裂等缺陷，從而導致防水層下出現竄水、防水層的壽命降低等問題。
圖9 水的汽化
從防水工程的角度看，水的滲透途徑，一般有毛細孔、孔洞、裂縫、人為設置的縫等滲水通道。
3.1 毛細孔、孔洞的滲透
現代建筑的結構材料有磚、砌塊、混凝土等。屋面、橋梁、地下工程、隧道涵洞、水池均以鋼筋混凝土為主。磚、砌塊均是多孔材料，而砌體灰縫的空隙更大。混凝土較密實，但混凝土是多集料不均勻體，在成型過程中會留下諸多的孔隙。這些孔隙包括：澆筑初期混凝土中裹入空氣形成的氣泡，混凝土中的多余水分蒸發后形成毛細孔，砂漿或水泥漿不能完全包裹粗骨料產生空隙，骨料沉降形成的骨料上部孔隙等。施工不規范會增加毛細孔、空洞的數量、大小、形態等。另外混凝土中多余水的蒸發，會使混凝土中初期已有孔洞產生毛細孔收縮壓，使混凝土收縮，收縮率約為0.04%~0.06%，這種收縮也會改變或增加毛細孔、空洞的數量、大小、形態等，最終形成滲水通道。
連續整體的柔性防水層因為各種原因出現孔洞時，水就會穿過孔洞從一側達到另外一側，孔洞就成為滲水的途徑了。
圖10 毛細孔滲透造成的滲漏
點或孔的連接就成為線或縫，在混凝土、砂漿或柔性防水層中，裂縫貫穿整個斷面時，水就會滲透。
造成混凝土結構或砂漿層開裂的原因較多，混凝土中多余水蒸發，產生的毛細孔收縮壓而導致干縮裂縫，尤其是早期塑性裂縫；大體積混凝土澆筑時內外溫差過大產生溫度裂縫；氣溫變化的溫差產生脹縮裂縫；抗拉強度小于承受的拉應力產生的裂縫；結構正常受力后在允許變形下條件下的裂縫等，這些裂縫都是造成滲水的通道。就目前的技術能力，要完全克服混凝土結構和砂漿層的裂縫還是不可能的。
柔性防水層也會產生開裂現象。防水層開裂是由于防水層所承受的拉應力超過了其斷裂應力所致。當防水層與基層粘結非常牢固時，基層開裂產生的應力很容易傳遞給柔性防水層，使防水層產生拉應力；防水層在使用過程中的收縮受到基層約束時防水層也會產生拉應力；地基沉降、結構熱脹冷縮、結構和找平層材料的收縮等原因造成的基層變形應力傳遞給防水層也會產生拉應力。柔性防水層斷裂產生的裂縫也是水滲透的途徑之一。
圖11 裂縫滲漏
任何工程的結構均不是無限連續，防水層也同樣不可能無限連續，為避免各種變形或施工需要，要求建構筑物結構在一定距離內設置分縫，如變形縫、分格縫、后澆帶、誘導縫等，將變形集中在一處進行統一處理，以避免或減少在分縫距離內出現裂縫。防水卷材為施工方便和適應不同部位的尺寸，每幅卷材均要進行搭接。這些分縫或搭接縫就成為防水的薄弱環節。而且分縫，是變形集中的部位，是動態的，隨時間變化的，一旦處理不當，便會產生滲漏，這是防水工程設計中的一個關鍵部位。另外，卷材的接縫，一般采用粘結劑粘合，但它的工藝復雜，受施工環境、人為因素影響大，所以要達到100%完全可靠，難度非常大，只要接縫有針孔大的漏洞，就會成為水的滲透通道，這使防水施工的難點之一。
圖12 搭接縫翹邊
防水層與基層未全部粘結存在空隙時，防水層一旦發生滲水點，水滲到防水層下就會到處流竄而無法控制，遇到混凝土或砂漿基層的孔隙、裂縫，滲漏就發生了。機械固定的卷材防水層，空鋪、條鋪、點鋪的卷材防水層一旦出現破損滲透，一定會出現竄水現象。因此與基層不粘接或粘結能力較弱的防水層，必須保證防水層的完好性，不會發生滲漏，同時防水層周邊的收頭也要保證密封嚴密。