談建筑地下結(jié)構(gòu)的防水混凝土應(yīng)用技術(shù)

【關(guān)鍵詞】建筑；地下結(jié)構(gòu)；防水；混凝土；應(yīng)用；技術(shù)

　　地下工程的防水是關(guān)系到工程環(huán)保、衛(wèi)生條件、工程的功能和壽命的重要內(nèi)容。地下工程的防水由于水壓較大以及地下結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的變形等。地下工程的防水技術(shù)可分為柔性防水和剛性防水。

　　1．防水原理

　　混凝土內(nèi)部存在大小不等的無數(shù)孔隙，形成滲水通道。水灰比過大時會形成毛細滲水通道和離析水孔隙，另外由于水泥配比不良和施工時振搗不良，在混凝土內(nèi)部會有許多大氣泡形成較多孔洞,這些開放性隙縫的存在易造成混凝土滲漏。在工程上常采用以下幾種方法來控制混凝土隙縫，提高其密實度。

　　1.1 適當增加水泥用量，加大砂率，調(diào)整合理的灰砂比

　　足夠的砂漿包裹集粒使其彼此不相連從而可隔斷滲水孔隙，提髙其抗?jié)B性。砂漿除充實石料空間與形成包裹層外，還要有一定厚度的砂層。但砂漿層過厚,混凝土強度會降低,故灰砂兩者配比必須合適。一般混凝土抗?jié)B要求B3時，水泥用量不少于30kg∕m3，砂率在35%~ 45%之間。若水泥標號高時，可用一定比例粉細料來降低水泥用量，一般水泥用量不低于280 kg∕m3。粉細料的加入，改善了砂子級配，填充了微小空隙，也間接地降低了水灰比，從而提高了密實度與抗?jié)B性。

　　1.2 降低水灰比

　　為了施工和易性的需要，實際用水量遠遠大于實際水泥水化需要量。通常，當水灰比在0，35 ~ 0.45時，既能滿足水化用水，又能保證砂石料的濕潤，同時施工和易性也好，而一般現(xiàn)場為了拌和省力，灌注方便，常將水灰比加大到0.35 ~ 0.6，這樣實際上超過了水泥保水限底，因此便會出現(xiàn)析水現(xiàn)象，毛細孔徑也變大，透水性提高。若水灰比大于0.65 以上時，混凝土內(nèi)部孔隙就難于讓水泥水化物填充和堵塞，毛細孔變成開放性貫通孔隙，起不到防水作用。

　　1.3 采用小粒徑石子，減少沉降孔隙

　　為了控制混凝土中孔隙，減少分層離析，對小石子粒徑有所要求。因為石子與砂漿變形不一致，石子不收縮，砂漿隨溫差收縮變形,包圍石子的砂漿變形值大小與石子周長成正比，這樣易形成與石子砂漿界面間的微小裂縫,易使有壓水滲入。適當限制石子粒徑，可縮小收縮變形值差，同時也延長了混凝土中沿石子周邊通路，加大了壓力水的滲透阻力,但粒徑過小，就使水泥與水的用量增加，增加混凝土收縮,故常用粒徑不大于40mm。對薄殼體與鋼筋稠密結(jié)構(gòu)物，石子粒徑可適當減小。

　　2．普通防水混凝土

　　普通防水混凝土就是通過調(diào)整配合比和施工工藝，抑制和減少混凝土內(nèi)部孔隙的生成或改變混凝土內(nèi)部孔隙的特征，提高自身的密實度，以截斷水的通路來達到防水目的的一種混凝土。

　　選擇水泥品種及標號是根據(jù)混凝土的抗?jié)B、耐凍、耐蝕、使用條件及料源情況而定。應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥，對礦渣水泥采取相應(yīng)措施后也可采用。水泥標號不得低于325號，應(yīng)優(yōu)先選用高標號水泥。集料中石子必須致密堅硬，形狀規(guī)則，針片狀含量不得超過15%，一般采用卵石配制混凝土抗?jié)B效果比碎石好。砂子一般選用中粗砂，細度模數(shù)在2.8左右,天然粉細料含量約在5% ~ 15%范圍內(nèi)，常用砂率為38% ~42%。粉細料對提高混凝土抗?jié)B有較好效果, 但在不增加水泥用量情況下,一般對強度影響不大，粉細料摻量為總集料的5%左右為宜。

　　普通防水混凝土配合比設(shè)計，除滿足設(shè)計抗壓強度、抗?jié)B指標外，還應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)地下水的成份、地區(qū)溫差變化而定，必要時尚需加強抗凍、密實、耐腐蝕等措施，配合比設(shè)計采用體積法。

　　水灰比對混凝土的性能起決定性的作用，當水灰比大于0.60后，混凝土的抗?jié)B性能急劇下降，因此防水混凝土的水灰比應(yīng)小于0.60。加大單位體積中水泥的用量可改善混凝土的性能，如每立方米混凝土中水泥用量超過300kg，則可得到0.8MPa的防水混凝土,但每立方米混凝土水泥用量超過400Kg后對混凝土抗?jié)B性能的影響卻不大。

　　養(yǎng)護是混凝土得到優(yōu)異性能的必要條件，水泥的水化需要溫度和濕度，否則將失去其原有的性能。在施工條件允許下，應(yīng)標養(yǎng)防水混凝土，條件不具備時應(yīng)設(shè)專人加強養(yǎng)護并延長養(yǎng)護時間，一般不少于14晝夜，以確保防水混凝土性能。

　　3．外加劑防水混凝土

　　在混凝土中加入少量有機或無機化合物,可改善和賦予混凝土某些性能，這些外摻物稱為外加劑。在防水混凝土中應(yīng)用的有減水劑、早強劑、防水劑等。外加劑主要有木質(zhì)素硫酸鈣，木質(zhì)素硫酸表面活性劑，對混凝土起減水、發(fā)泡的作用，改變了混凝土的孔狀結(jié)構(gòu)，從而提高其抗?jié)B性能。木鈣的摻入可以提高混凝土強度,改善混凝土的各項性能指標,并能推遲和降低水泥水化熱峰值，但木鈣的正常摻量應(yīng)在0.4%以下。

　　三乙醇胺可以增強混凝土的密實度，減少混凝土內(nèi)部的毛細管通路和孔隙，從而提高混凝土的早期抗?jié)B強度。三乙醇胺單獨使用的早強效果不明顯，所以常與氯化鈉復合使用,三乙醇胺的摻量一般為水泥的0.03% ~ 0.05%。

　　氯化鐵是在混凝土中靠反應(yīng)產(chǎn)物氫氧化鐵起密實填充作用的,新生態(tài)的氧化鈣通過對水化熟料礦物的激發(fā)作用及降低泌水率來綜合提高混凝土的抗?jié)B性能。氯化鐵防水劑多用于無筋或少筋的大體積混凝土或砂漿抹面防滲工程。

　　4．防水混凝土的施工要點

　　4.1防水混凝土施工中，必須做好基坑排水工作，保持基坑干燥。地下水位應(yīng)降低到防水層底部最低標高以下不小于300mm，并應(yīng)保持此水位到混凝土養(yǎng)護完畢。

　　4.2 防水混凝土所用模板應(yīng)特別注意拼縫嚴密，支撐牢固。一般不宜采用螺栓或鐵絲貫穿混凝土墻來固定模板，以防止影響防水效果。

　　4.3 防水混凝土拌制時，要嚴格按實驗室提供的配料單進行，特別注意嚴格控制水灰比。防水混凝土宜用機械攪拌，其攪拌時間不小于2 ~ 3mm。

　　4.4 防水混凝土應(yīng)嚴格做到分層灌注，一般每層厚度為200 ~ 250mm，要用機械振搗密實， 特別注意不漏振，但也不可過振，并應(yīng)保證二層混凝土的澆灌時間不超過混凝土的初凝時間。

　　4.5 防水混凝土的養(yǎng)護條件對抗?jié)B性能有重要影響，因為防水混凝土中水泥用量較多，收縮性大，如養(yǎng)護不良，會使混凝土表面產(chǎn)生裂.縫而導致抗?jié)B能力降低。

　　施工縫是防水的薄弱環(huán)節(jié)，混凝土施工時，應(yīng)盡量采取連續(xù)灌注不留施工縫，尤其是不留垂直施工縫。如必須留設(shè)水平施工縫時，宜留在距底板面約500mm處的墻身上。

　　參考文獻

　　[1] 王芳，土木工程概論 [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

　　[2] 劉嘉惠，建筑施工技術(shù) [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.