建筑施工手冊 171 混凝土結構自防水_第1頁
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文檔簡介

1、17 地下防水工程隨著我國建筑業的發展,建筑防水領域的法制化建設和規范化管理正在逐步完善。遵循國家標準規范、嚴格執行強制性條文,是保證地下防水工程質量的關鍵。“防、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制宜,綜合治理”的原則是我國建筑防水技術發展至今的實踐經驗總結。地下防水工程的設計和施工應遵循這一原則,并根據建筑功能及使用要求,按現行規范正確劃定防水等級,合理確定防水方案。現行規范規定地下工程防水等級及其相應的適用范圍見表17-1;地下工程防水設防要求見表17-2及表17-3。地下工程防水等級及其適用范圍 表17-1防水等級標準適用范圍一級不允許滲水,結構表面無濕漬人員長期停留的場所;因有少量濕漬

2、會使物品變質、失效的貯物場所及嚴重影響設備正常運轉和危及工程安全運營的部位;極重要的戰備工程二級不允許漏水,結構表面可有少量濕漬工業與民用建筑:總濕漬面積不應大于總防水面積(包括頂板、墻面、地面)的1/1000;任意100m2防水面積上的濕漬不超過1處,單個濕漬的最大面積不大于0.1m2其他地下工程:總濕漬面積不應大于總防水面積的6/1000;任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處,單個濕漬的最大面積不大于0.2m2人員經常活動的場所;在有少量濕漬的情況下不會使物品變質、失效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉和工程安全運營的部位;重要的戰備工程三級有少量漏水點,不得有線流和漏泥砂任意100m

3、2防水面積上的漏水點數不超過7處,單個漏水點的最大漏水量不大于2.5l/d,單個濕漬的最大面積不大于0.3m2人員臨時活動的場所;一般戰備工程四級有漏水點,不得有線流和漏泥砂整個工程平均漏水量不大于2l/m2d;任意100m2防水面積的平均漏水量不大于4l/m2d對滲漏水無嚴格要求的工程明挖法地下工程防水設防 表17-2工程部位主體施工縫后澆帶變形縫、誘導縫防水措施防水混凝土防水砂漿防水卷材防水涂料塑料防水板金屬板遇水膨脹止水條中埋式止水帶外貼式止水帶外抹防水砂漿外涂防水涂料膨脹混凝土遇水膨脹止水條外貼式止水帶防水嵌縫材料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料外貼防水卷材外涂防水涂料

4、遇水膨脹止水條防水等級一級應選應選12種應選2種應選應選2種應選應選2種二級應選應選1種應選12種應選應選12種應選應選12種三級應選宜選1種宜選12種應選宜選12利應選宜選12種四級宜選-宜選1種應選宜選1種應選宜選1種暗挖法地下工程防水設防 表17-3工程部位主體內襯砌施工縫內襯砌變形縫、誘導縫防水措施復合式襯砌離壁式襯砌、襯套貼壁式襯砌噴射混凝土外貼式止水帶遇水膨脹止水條防水嵌縫材料中埋式止水帶外涂防水涂料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料遇水膨脹止水條防水等級一級應選1種-應選2種應選應選2種二級應選1種應選12種應選應選12種三級-應選1種宜選12種應選宜選1種四級應選

5、1種宜選1種應選宜選1種從表17-2可以看到,根據地下防水工程的特點及環境要求,堅持多道設防、剛柔相濟、揚長避短、綜合防治的作法是十分必要的。片面地單一設防,出現滲漏,再耗資堵治,則會導致社會效益及經濟效益的雙重巨大損失。目前,地下防水工程應用技術正由單一防水向多道設防、剛柔并舉方向發展;剛性防水材料從普通防水混凝土向高性能、外加劑纖維抗裂以及聚合物水泥混凝土方向發展;柔性防水材料從普通紙胎瀝青油氈向聚酯胎、玻纖胎高聚物改性瀝青以及合成高分子片材方向發展;防水涂料和密封防水材料也從瀝青基向高聚物改性瀝青、高分子以及聚合物無機涂料方向發展。新材料、新技術、新工藝的推廣促使我國地下防水應用技術水平

6、有新的飛躍和提高。17-1 混凝土結構自防水以混凝土自身的密實性而具有一定防水能力的混凝土或鋼筋混凝土結構形式稱之為混凝土結構自防水。它兼具承重、圍護功能,且可滿足一定的耐凍融和耐侵蝕要求。隨著混凝土工業化、商品化生產和與其配套的先進運輸及澆搗設備的發展,它已成為地下防水工程首選的一種主要結構形式,廣泛適用于一般工業與民用建筑地下工程的建(構)筑物。例如地下室、地下停車場、水池、水塔、地下轉運站、橋墩、碼頭、水壩等。混凝土結構自防水不適用于以下情況:允許裂縫開展寬度大于0.2mm的結構、遭受劇烈振動或沖擊的結構、環境溫度高于80的結構,以及可致耐蝕系數小于0.8的侵蝕性介質中使用的結構。混凝土

7、結構自防水可采用不同品種的混凝土進行澆筑。防水混凝土應用技術發展至今已獲巨大進步,特別是在有效地提高混凝土密實性和抗裂性方面,一些新品種、新技術的開發已處于國際先進水平。現將簡況敘述如下:20世紀50年代以德國提出獲得最小孔隙率的骨料連續級配曲線為理論依據,采用骨料級配防水混凝土。但因其對級配要求十分嚴格,必須按曲線篩分大量石子,費工費時,勞動強度大,施工效率低,不適合我國國情,難以推廣。60年代,冶金部建筑研究總院提出富砂漿理論,研制成以調整混凝土配合比各項技術參數而獲得最小孔隙率的普通防水混凝土。由于其施工簡便、節省勞力、效率高、工期短,適合我國國情,得到廣泛應用。70年代,因多種外加劑的

8、開發,外加劑防水混凝土應運而生。它是用摻入適量外加劑的方法,改善混凝土內部微觀結構,減小孔隙率、增加密實性、提高抗滲性。上述各種混凝土均未能有效遏制混凝土開裂這一降低抗滲性的另一重要因素的產生。80年代后期,我國研制、開發并獲得推廣的補償收縮混凝土有效地以自身適度膨脹抵消混凝土收縮裂縫;同時水泥水化物結晶體體積增大,將水泥石中的孔隙填充堵塞,減少孔隙率,而使抗滲性大為提高。近些年來,又有一批新型防水混凝土應用在工程上。例如:聚合物水泥混凝土、纖維抗裂防水混凝土,以及高性能防水混凝土等。17-1-1 普通防水混凝土17-1-1-1 影響防水混凝土抗滲性的技術參數普通防水混凝土應用技術在我國已有4

9、0多年的歷史。根據經驗,以調整和控制混凝土配合比各項技術參數的方法提高混凝土的抗滲性是行之有效的。1水泥用量:最少不得少于300kg/m3;當摻有活性摻合料時,不得少于280kg/m3。2砂率:宜為35%45%;泵送混凝土的砂率可為45%。3灰砂比:宜為1:21:2.5。4水灰比:不得大于0.55。5坍落度:不宜大于50mm。對于預拌混凝土,其入泵坍落度宜控制為100140mm;入泵前坍落度每小時損失值不應大于30mm,總損失值不應大于60mm。應予注意的是,不能以上述技術參數的限值組成混凝土配合比,而是應在技術參數的限值范圍內進行選值、通過試配求得符合設計要求的防水混凝土最佳配合比。17-1

10、-1-2 選材要求1水泥水泥強度等級不應低于32.5級。在不受侵蝕性介質和凍融作用的條件下,宜采用普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥;若選用礦渣硅酸鹽水泥,則必須摻用高效減水劑。在受侵蝕性介質作用的條件下,應按介質的性質選用相應的水泥。例如:在受硫酸鹽侵蝕性介質作用的條件下,可采用火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥,或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。在受凍融作用的條件下,應優先選用普通硅酸鹽水泥,不宜采用火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。不得使用過期或受潮結塊的水泥;不得使用混入有害雜質的水泥;不得將不同品種或不同強度等級的水泥混合使用。2石子石子最大粒徑不宜大于40m

11、m;泵送混凝土,石子最大粒徑應為輸送管徑的1/4;石子吸水率不應大于1.5%;含泥量不得大于1%、泥塊含量不得大于0.5%;不得使用堿活性骨料;其他要求應符合現行普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法(jgj 53-92)的規定。3砂宜采用中砂;含泥量不得大于3.0%,泥塊含量不得大于1.0%;其他要求應符合現行普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法(jgj 52-92)的規定。4水應符合現行混凝土拌合用水標準(jgj 63-89)的規定。5摻合料粉煤灰的級別不應低于二級,摻量不宜大于20%,其質量應符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰gb 1596標準的要求;硅粉摻量不應大于3%;其他摻合料的摻量應經

12、過試驗確定,例如磨細礦渣粉等。17-1-1-3 混凝土配合比設計計算1配合比的設計原則在設計普通防水混凝土配合比時應考慮以下原則:(1)根據工程的要求,由混凝土的抗滲性和耐久性確定水泥的品種,由混凝土的強度確定水泥的強度等級。(2)砂、石材料應合理地選用,一般應優先考慮當地的砂石材料,但必須符合工程要求,以及防水混凝土選材要求。(3)水灰比主要依據工程要求的抗滲性和施工最佳和易性來確定。施工和易性要由結構條件(如結構截面、鋼筋布置等)和施工方法(運輸、澆筑和振搗等)綜合考慮決定。2配合比的計算及舉例例題:配制c20強度等級、p6抗滲等級的普通防水混凝土,配筋較密,采用振搗器振搗,初步選定混凝土

13、的坍落度為3050mm,砂率為38%,所用的材料特性如下:水泥:強度等級42.5,密度c3.1;石子:最大粒徑30mm的卵石,密度g2.7;砂:中砂,密度s2.6按絕對體積法計算步驟如下:(1)根據工程要求的抗滲等級、強度等級以及結構條件和施工條件選定坍落度,初步確定水灰比、用水量,并計算出水泥用量。普通防水混凝土的水灰比可參考表17-4選用。普通防水混凝土最大水灰比允許值 表17-4混凝土抗滲等級混凝土強度等級備注c20c30c30以上p60.600.551試塊p值應比設計提高0.2n/mm22嚴格控制水灰比小于表中數字p8p120.550.50p12以上0.500.45混凝土抗滲等級是表示

14、混凝土試塊在滲透儀上作抗滲試驗時,試塊未發現滲水現象的最大水壓值。例如p8表示該試塊能在0.8n/mm2的水壓力下不出現滲水現象。現行規范規定,通過試驗確定的施工配合比,其抗滲等級應比設計要求提高一級(0.2mpa)。因此,試配時應采用水灰比最大的配合比做抗滲試驗,其試驗結果應符合式(17-1)的要求: (17-1)式中 pt6個試件中4個未出現滲水時的最大水壓值(mpa);p設計要求的抗滲等級。混凝土拌合用水量與砂石材料、攪拌條件等因素有關,為了便于試拌進行初步配合比設計,提供表17-5以作參考,但用水量應根據試配最后選定。混凝土拌合用水量參考表(kg/m3) 表17-5坍落度(mm)砂率(

15、%)35404510301751851851951952053050180190190200200210注:1表中石子粒徑為520mm。若石子最大粒徑為40mm,用水量應減少5l0kg/m3。表中石子按卵石考慮,若為碎石應增加510kg/m3。2表中采用的是火山灰質水泥,若用普通水泥則用水量可減少510kg/m3。根據例題設定的混凝土強度等級、抗滲等級以及坍落度,可初步確定水灰比為0.55,水的用量為190kg/m3。計算水泥用量:已知w/c0.55水泥用量mcomwo/0.55190/0.55345kg/m3式中 mco水泥用量(kg/m3);mwo水用量(kg/m3)。(2)選用砂率:砂率

16、可根據石子空隙率和砂的平均粒徑,參考表17-6選用。石子空隙率按式(17-2)計算:石子空隙率(1石子堆積密度石子表觀密度)100% (17-2)砂率選用表(%) 表17-6石子空隙率(%)3035404550砂的細度模數0.7035353535351.1835353535361.6235353536372.1635353637382.7135363738393.253637383940注:1本表是按石子粒徑為530mm計算,若采用粒徑為520mm時,砂率應增加2%。2施工條件如鋼筋很密,埋件很多,厚度較小,不易澆搗時可適當提高砂率至40%左右。例題已初步選定砂率為38%。(3)根據選定的砂率

17、,按式(17-3)計算砂石混合密度:sgssg(1s) (17-3)式中 s砂率;sg砂石混合密度;s砂的密度;g石的密度。根據例題已知數代人式(17-3),則sg2.638%2.7(138%)2.66(4)按式(17-4)計算砂石混合用量: (17-4)式中 砂石混合用量(kg/m3);mwo水用量(kg/m3);w水的密度;mco水泥用量(kg/m3);c水泥的密度。根據例題,將已知數代入式(17-4):(5)按式(17-5)和式(17-6)計算砂、石的用量。msobs (17-5)mgomso (17-6)式中 mso砂的用量(kg/m3);bs砂率(%);砂石混合用量(kg/m3);m

18、go石子的用量(kg/m3)。根據例題的設定以及計算中的已知數代入式(17-5)和式(17-6),分別求出砂、石的用量:mso38%1858kg/m3706kg/m3mgo(1858706)kg/m31152kg/m3(6)得出初步配合比:由以上各步驟計算出的每立方米混凝土材料用量,可以列出初步配合比為:水泥:砂:石mco:mso:mgo水灰比w/c0.55根據例題計算結果列出配合比為:345:706:11521:2.05:3.34則混凝土的計算密度為34570611521902393kg/m3(7)試配與校正:按照初步配合比進行試拌,試拌結果若與工程要求不符,應按實際情況進行校正,調整比例,

19、直至達到工程要求。17-1-2 外加劑防水混凝土不同的外加劑,其性能、作用各異,應根據工程結構和施工工藝等對防水混凝土的具體要求,適宜地選用相應的外加劑。選擇和使用外加劑應注意下列各點:1熟悉外加劑生產廠提供的技術資料,以及產品說明書。2以工程實際所用材料(包括水泥、砂、石、水等)的性能、用量、配合比,結合現場施工條件(施工方法、施工溫度等)的要求,進行模擬試驗,以試驗效果評定所選外加劑是否可以采用。采用的外加劑應符合國家或行業標準一等品以上的質量要求。3參考普通防水混凝土配合比的技術參數,通過試配求得外加劑的最佳摻量。4加強施工管理,嚴格遵循外加劑摻量和使用注意事項。隨時進行現場監督檢查,發

20、現問題及時采取措施,以保證混凝土施工質量。5按有關規定做好外加劑的制備、儲存和使用。6選用外加劑應進行經濟效益分析,根據工程實際情況,做多方案比較,選擇技術經濟全面合理的方案。17-1-2-1 引氣劑防水混凝土引氣劑防水混凝土是在混凝土拌合物中摻入適量的引氣劑配制而成的混凝土。1簡述在混凝土拌合物中加入引氣劑后,會產生大量微小、密閉、穩定而均勻的氣泡,而使混凝土黏滯性增大,不易松散和離析,可以顯著地改善混凝土的和易性;還可以使毛細管的形狀及分布發生改變,切斷滲水通路,從而提高了混凝土的密實性和抗滲性;同時,因彌補了混凝土內部結構的缺陷,抑制其脹縮變形,故可減少因干濕及凍融交替作用而產生的體積變

21、化,有效地提高混凝土的抗凍性,通常可較普通混凝土提高34倍。引氣劑防水混凝土適用于對抗滲性和抗凍性要求較高的工程結構,特別適合寒冷地區使用。常用的引氣劑有松香酸鈉(松香皂)、松香熱聚物;另外還有烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉等。2混凝土配制要點(1)掌握好引氣劑的摻量混凝土的含氣量直接影響著引氣劑防水混凝土的質量,而含氣量的大小則主要取決于引氣劑的摻量。根據現行規范規定,混凝土含氣量應控制在3%5%。實踐經驗表明,含氣量在此范圍內,混凝土可獲得較高的抗滲性和抗凍性;相應此最佳含氣量的引氣劑摻量為:松香酸鈉0.10.3;松香熱聚物0.1%。(2)水灰比的控制對于引氣劑防水混凝土,水灰比的控制很必要,因

22、為水灰比的大小直接影響混凝土內部氣泡的數量與質量。適宜的水灰比可使混凝土獲得最佳含氣量和較高的抗滲性,配制混凝土時要注意調整水灰比。(3)砂子細度的選擇砂子的細度影響混凝土內部氣泡的生成。粗砂生成的氣泡較大,混凝土抗滲性較差;中砂、細砂有利于混凝土的物理力學性能和抗滲性。實踐表明,采用細度模數約2.6的砂較好。3施工注意事項(1)采用機械攪拌。投料時,先將砂子、水泥、石子倒入攪拌機,再將引氣劑與拌合水攪勻后投入攪拌機。不得單獨將引氣劑直接投入攪拌機,以免氣泡分布不勻,影響混凝土質量。(2)及時按規定檢測混凝土拌合物的坍落度及含氣量,使之嚴格控制在規定范圍內。(3)澆筑后采用高頻振搗器振搗,排除

23、大氣泡,保證混凝土質量。(4)住意養護。要保持濕潤養護。冬期施工要注意蓄熱保溫,否則影響混凝土質量。引氣劑防水混凝土在低溫(5)下養護,會完全喪失抗滲能力。17-1-2-2 減水劑防水混凝土減水劑防水混凝土是在混凝土拌合物中摻入適量的減水劑配制而成的混凝土。1簡述減水劑是一種表面活性劑,它以分子定向吸附作用將凝聚在一起的水泥顆粒絮凝狀結構高度分散解體,并釋放出其中包裹的拌合水,使在坍落度不變的條件下,減少了拌合用水量;此外,由于高度分散的水泥顆粒更能充分水化,使水泥石結構更加密實,從而提高了混凝土的密實性和抗滲性。減水劑防水混凝土適用于一般工業與民用建筑的防水工程,也適用于大型設備基礎等大體積

24、混凝土,以及不同季節施工的防水工程。常用的減水劑有木質素磺酸鈣、多環芳香族磺酸鈉、糖蜜等。2配制及施工要點(1)選擇減水劑品種及其適宜摻量。應根據結構要求、施工工藝、施工溫度,以及混凝土原材料的組成、特性等因素,正確地選擇減水劑品種。對所選減水劑,應經試驗復核產品說明書所列技術指標。不能完全依賴說明書推薦的“最佳摻量”,應以實際所用材料和施工條件,進行模擬試驗,求得減水劑適宜摻量。各類減水劑適宜摻量可參考表17-7。不同品種的減水劑適宜摻量參考表 表17-7品種名稱適宜摻量(占水泥重量%)說明木鈣、糖蜜0.20.3摻量不應大于0.3%,否則會使混凝土強度降低、且緩凝僅略增混凝土造價nno、mf

25、0.51.0jn0.5unf-50.5與0.5%三乙醇胺共用,抗滲效果好腐殖酸類0.20.35三聚氰胺類0.52.0(2)混凝土配合比,可以參考普通防水混凝土配合比各項技術參數,但應注意控制水灰比,充分發揮減水劑的估越性,并應在試配過程中,特別注意所用水泥是否與所選減水劑相適應,在有條件的情況下,宜對水泥和減水劑進行多品種比較,不宜在單一的狹隘范圍內尋求“最佳摻量”。此步驟應結合經濟效益一并分析考慮。(3)施工中,應嚴格控制減水劑摻量,誤差宜控制在1%以內。如減水劑為干粉狀,宜在使用前,先將干粉倒入60左右的熱水中攪勻,制成20%濃度的溶液(以比重計控制溶液濃度),再根據實際情況決定減水劑摻加

26、方法(先加法或后加法)。嚴禁將減水劑干粉倒入混凝土攪拌機內拌合。(4)若以粉煤灰為粉細料摻入混凝土,由于粉煤灰含有一定量的碳,可降低減水效果,應調整減水劑用量。(5)使用引氣型減水劑,為消除過多的有害氣泡,可采取高頻振動、插入振動,或與消泡劑復合使用等方法,含氣量應控制在3%5%,以增加混凝土的密實性。(6)注意養護,特別是早期潮濕養護。17-1-2-3 三乙醇胺防水混凝土三乙醇胺防水混凝土是在混凝土拌合物中隨拌合水摻入定量的三乙醇胺防水劑配制而成的。它抗滲性能良好,且具有早強和強化作用,施工簡便,質量穩定,有利于提高模板周轉率、加快施工進度和提高勞動生產率。三乙醇胺防水劑對水泥的水化起加快作

27、用,水化生成物增多,水泥石結晶變細,結構密實,因此提高了混凝土的抗滲性,抗滲壓力可提高3倍以上。1三乙醇胺防水劑的配制三乙醇胺為橙黃色透明黏稠狀的吸水性液體,無臭、不燃燒、呈堿性,ph值89,相對密度為1.121.13,工業品純度為70%80%。它能吸收co2,而不隨水蒸氣一同揮發,應避光保存。它對鋼鐵不起作用,而對銅、鋁及其合金等破壞很快。配制三乙醇胺防水劑的原材料均為市售成品,使用前應預先配好備用。配制防水劑時將組成材料按比例溶于水中,防水劑濃度應適當。三乙醇胺防水劑配方有三種:見表17-8。表17-8型號三乙醇胺氯化鈉亞硝酸鈉備注10.05%-1表中百分數為水泥重量的百分數21號配方適用

28、于常溫和夏季施工,2號、3號配方適用于冬期施工20.05%0.5%-30.05%0.5%1%配制100kg三乙醇胺防水劑材料用量見表17-9。表17-9材料1號配方2號配方3號配方備注水(kg)98.75/98.3386.25/85.8361.25/60.83表中數據分子為采用100%純度三乙醇胺的量,分母為采用75%工業品三乙醇胺的用量三乙醇胺(kg)1.25/1.671.25/1.671.25/1.67抓化鈉(kg)12.5/12.512.5/12.5亞硝酸鈉(kg)25/25配制防水劑溶液時,可按表17-9所給數據先將水放入容器中,再將其他材料放入水中,攪拌直至完全溶解,即成防水劑溶液。

29、使用時,拌合混凝土每50kg水泥隨拌合水摻入2kg三乙醇胺防水劑溶液即可。2三乙醇胺防水混凝土配制要點(1)嚴格按配方配制防水劑溶液,并應充分攪拌至完全溶解,防止氯化鈉和亞硝酸鈉溶解不充分,或三乙醇胺分布不勻而造成不良后果。(2)三乙醇胺對不同品種的水泥作用不同,若調換水泥品種,則應重新進行試驗,以確定能否采用。(3)嚴格掌握摻量,并不得將防水劑材料直接投入攪拌機中,致使拌合不均勻而影響混凝土的質量。配好的防水劑應和拌合用水摻合均勻使用。(4)在重要的防水工程中,為防鋼筋銹蝕,可采用加入亞硝酸鈉阻銹劑的3號配方配制三乙醇胺防水混凝土;靠近高壓電源和大型直流電源的防水工程宜采用1號配方,不宜采用

30、2號或3號配方。(5)在寒冷地區冬期施工,可摻用三乙醇胺外加劑,以增加混凝土的早強抗凍性,但應結合本地區的具體條件,進行配合比試驗,選擇外加劑適宜摻量,確保混凝土強度的增長及混凝土抗滲質量。17-1-2-4 氯化鐵防水混凝土氯化鐵防水混凝土是在混凝土中摻入適量的氯化鐵防水劑配制而成的。由于氯化鐵防水劑與水泥水化析出物產生化學反應,其生成物填充混凝土內部孔隙,堵塞和切斷貫通的毛細孔道,改善混凝土內部的孔隙結構,增加了密實性,使混凝土具有良好的抗滲性。氯化鐵防水劑配制簡便,且材料來源廣泛,價格較低,并具有增強、早強、耐久、抗腐蝕等優點,且早期即具較高抗滲能力,是適合用在地下防水工程中的一種良好的防

31、水劑,可以配制較高抗滲等級的防水混凝土或抗油滲混凝土,適用于長期貯水的構筑物,以及防水工程的治滲及維修。1氯化鐵防水劑的質量要求氯化鐵防水劑相對密度應大于1.4,其中二氯化鐵和三氯化鐵的比例應在1:1.11.3(重量比)范圍內、且它們的含量應不少于400g/l。防水劑溶液的ph值為12,硫酸鋁或明礬的含量為溶液重量的5%10%。注意切勿誤將市售三氯化鐵當作氯化鐵防水劑使用。2氯化鐵防水混凝土配制要點及注意事項(1)氯化鐵防水劑的摻量以水泥重量的3%為宜;水灰比不大于0.55;在坍落度為3050mm時,每立方米混凝土中水泥用量宜為320kg左右。混凝土拌合水用量中應扣除氯化鐵防水劑中的含水量。(

32、2)氯化鐵防水劑應符合國家或行業標準一等品及以上的質量要求,進場必須復驗合格方能用于工程中。(3)配制防水混凝土時,必須配料準確。先將所需量的防水劑稱量準確,再以80%的拌合用水量將防水劑稀釋、攪拌均勻,然后加入混凝土拌合物中攪拌,最后加入剩余的拌合水繼續攪拌。嚴禁將氯化鐵防水劑直接加入水泥和骨料中。(4)施工縫處,在澆筑混凝土之前,先將表面清理潔凈,鋪一層凈漿,再鋪設3050mm厚的氯化鐵防水砂漿,其重量配合比為水泥:砂子:氯化鐵防水劑1:0.5:0.03,水灰比為0.55,然后及時澆筑氯化鐵防水混凝土。(5)氯化鐵防水混凝土應注意加強養護,特別是早期濕潤養護。自然養護可在澆筑8h后,即以濕

33、草袋或草簾等覆蓋(夏季還要提前),在24h后即定期澆水養護14d。養護溫度不宜過高或過低,以25左右為宜,不宜低于10。蒸汽養護溫度不宜超過50,并在升溫過程中控制升溫速度不超過68/h。17-1-2-5 補償收縮混凝土補償收縮混凝土是用膨脹水泥、或在普通混凝土中摻入適量膨脹劑配制而成的一種微膨脹混凝土。1簡述孔隙和裂縫是混凝土自身的兩大弊端,也是混凝土結構產生滲漏水的兩大主因。然而,能以同步抑制上述兩個導致滲漏的因素正是補償收縮混凝土所具有的特性。補償收縮混凝土硬化初期,由于水泥水化作用生成的水化物結晶體體積增大而產生膨脹 不同種類的膨脹水泥或膨脹劑,所生成的膨脹結晶體不同。,例如硫鋁酸鈣類

34、膨脹水泥水化生成物為柱狀或針狀的水化硫鋁酸鈣,又稱“鈣礬石”,其固相體積可增大1.221.75倍,在其生長膨脹過程中,將水泥石中的孔隙填充,并堵塞、切斷混凝土內連通的毛細孔道,從而使混凝土內的總孔隙率變小,亦即抑制了孔隙、改善了孔隙結構;同時,補償收縮混凝土在硬化初期產生的適度膨脹在限制條件下(如鋼筋、相鄰物體等)產生的收縮應力(自應力)可大致抵消混凝土在干縮和徐變時產生的拉應力,使混凝土的拉應變值小于允許極限拉伸變形值或接近于零,因而混凝土可減少、或不出現裂縫。補償收縮混凝土以其優異特性在建筑工程中獲得廣泛應用,適用于一般工業與民用建筑的地下防水結構,水池、水塔等構筑物,以及修補、堵漏、后澆

35、帶等。本節將根據補償收縮混凝土的特性,對“uea無縫設計施工新技術”予以介紹。2補償收縮混凝土配制要點(1)材料要求1)水泥 所用水泥均應符合設計要求,以及國家標準或行業標準的規定。膨脹水泥貯存超過3個月時,應根據測試的膨脹率確定其能否再用。嚴禁使用受潮、變質水泥。不同品種的水泥不得同時使用。目前常用的膨脹水泥系列有:明礬石膨脹水泥、石膏礬土膨脹水泥、低熱微膨脹水泥。2)骨料 石子應符合現行普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法(jgj 53),且石子最大粒徑應不大于40mm,含泥量不大于1%,泥塊含量不大于0.5%,且所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面,其吸水率應不大于1.5%,砂巖骨料不宜

36、使用。砂應符合現行普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法(jgj 52),砂含泥量不大于3%,泥塊含量不大于1%,且海砂不宜使用。采用輕骨料,應符合相應的國家標準。3)水 飲用水、潔凈的天然水均可使用。含有害雜質的水、ph值小于4的酸性水和ph值大于9的堿性水、硫酸鹽含量(按so42-計)超過水重量1%的水,以及海水、污水、工業廢水等,均不得使用。4)外加劑 所用外加劑應具有出廠合格證及產品技術資料,并符合相應國家標準一等品以上的質量要求。超過有效期或受潮的外加劑均不得使用。膨脹劑摻入除純熟料硅酸鹽水泥或高強度等級硅酸鹽水泥之外的其他品種水泥時,應以試驗測出的限制膨脹率和強度為依據,決定可否采用。膨

37、脹劑與其他外加劑復合使用時,應進行試驗,在肯定復合使用效果的前提下,方可采用。常用的膨脹劑有:u型膨脹劑、明礬石膨脹劑、復合膨脹劑,以及脂膜石灰膨脹劑等。目前,新一代u型膨脹劑uea-h不僅膨脹性能更好,還可提高混凝土的抗壓強度,且堿度更低、與水泥和其他外加劑的適應性更強、施工更方便。(2)配制方法補償收縮混凝土配合比的各項技術參數,如水灰比、水泥用量、砂率等,可參考普通防水混凝土的技術參數進行選擇。選定配合比宜用試配法,在考慮施工和易性的前提下,初步選出水灰比、水泥用量,求出用水量,再依據所選的砂率,求出砂、石的重量,得出初步配合比,以此制作強度試件及膨脹試件(包括自由膨脹試件和限制膨脹試件

38、),在檢驗試件的強度、膨脹率(特別是限制膨脹率)均滿足設計要求時,即可在現場進行試拌、核對坍落度、調整用水量,以最后確定施工配合比。膨脹劑或膨脹水泥必須稱量準確,膨脹劑稱量誤差應小于0.5%,膨脹水泥稱量誤差應小于1%。膨脹劑可直接投入料斗并同水泥、砂子、石子干拌均勻,再加水進行攪拌。對于泵送商品混凝土,膨脹劑可在施工現場后加,即將膨脹劑以混凝土罐車所載混凝土量按比例預先稱好放在裝料架上備用,待混凝土罐車停在架子下面,再將稱好的膨脹劑通過架子加料口投入罐內,至少攪拌5min至拌勻方可使用。3施工注意事項(1)澆筑前,應檢查模板的堅固性、穩定性,使模板所有接縫嚴密,不得漏漿,并宜將模板及與混凝土

39、接觸的表面先行濕潤或保潮,且保持清潔。(2)嚴格掌握混凝土配合比,并依據施工現場情況的變化,及時正確調整。雨季施工應注意測定砂石含水率,及時調整配合比的用水量。(3)采用機械攪拌,操作程序如下:開動攪拌機,相繼投入骨料、水泥、膨脹劑,干拌0.51min,再邊攪拌邊分三次加入拌合水,然后繼續攪拌12min。(4)控制坍落度:人工澆筑,現場坍落度為78cm;泵送混凝土澆筑,現場坍落度為1214cm。若現場施工溫度超過30,或混凝土運輸、停放時間超過3040min,則應在混凝土拌合前采取加大坍落度的措施;混凝土拌合后,不得再次加水攪拌。(5)混凝土應連續運輸、連續澆筑。運輸的時間間隔不應超過1.5h

40、。夏季運輸或運距較遠可在混凝土中摻入適量緩凝劑,以保持混凝土的流動性,通常可摻入相當于水泥重量2.53.5的木鈣。(6)混凝土澆筑時間間隔不應超過2h,否則應事先考慮設置施工縫。(7)混凝土必須采用機械振搗,不得采用人工振搗,以保證振搗密實,不允許有欠振、漏振和超振現象出現。(8)混凝土的養護:必須注意混凝土的早期養護,若早期養護開始時間較遲,則可能抑制混凝土膨脹。一般常溫下,混凝土澆筑后812h,即應進行澆水養護。必須保證混凝土的濕潤養護,養護期內要保持外露混凝土表面呈濕潤狀態。養護期不小于14d。(9)混凝土不得在5以下的條件下施工。混凝土的養護溫度和使用溫度均不應大于80。4uea混凝土

41、無縫設計施工技術“uea混凝土無縫設計施工技術”是中國建筑材料科學研究院于20世紀90年代初期開發的新技術,已在北京西站(主樓336m102m)、廣州站前地下商城(136m67m)、福州長樂國際機場航站樓(348m36m)等國內重點大型超長地下建筑工程中應用,獲得了很好的效益。(1) uea混凝土無縫設計施工的優點1)避免了設置若干條后澆帶的間隔施工法;實現了地下超長混凝土結構連續澆筑,符合現行規范規定;2)以膨脹加強帶取代后澆帶,增強了混凝土結構的整體性;3)有效地提高了混凝土結構的抗裂性,增強了密實性,從而大大提高了混凝土抗滲等級;4)加速施工進度,縮短工期;減少了處理后澆帶的難度以及質量

42、缺陷。(2) uea混凝土無縫設計施工技術要點1)按設計要求設置膨脹加強帶(圖17-1)。圖17-1 膨脹加強帶示意圖max-混凝土最大收縮應力;c-混凝土膨脹應力2)經過試配,選定膨脹加強帶及其兩側混凝土的配合比,并確定uea膨脹劑摻量。3)選材要求除符合本節有關要求之外,尚應注意:宜選用低水化熱的水泥,注意控制水泥用量。不得使用堿活性骨料。膨脹劑以選用uea-h型為宜。4)嚴格遵守選定的混凝土配合比,專人負責,準確稱量,按序投料。嚴格區分并掌握膨脹加強帶及其兩側混凝土的不同配合比,切勿混淆。5)膨脹加強帶的兩側應設置孔徑5mm的鋼絲網片,防止不同配合比的混凝土流入膨脹加強帶內。6)實施連續

43、澆筑、不留施工縫,保持混凝土“軟接槎”。具體作法可沿澆筑方向采用“一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的施工方法。7)振搗方法宜采用兩部高頻插入式振搗器,第一部振搗器設置在混凝土出料口處,將澆筑層上部混凝土振搗密實,混凝土自流形成斜坡;第二部振搗器設在坡角處,將下部混凝土振搗密實。然后二次振搗、全部振實。8)混凝土澆筑后、凝結前,可用抹子抹壓混凝土表面兩三遍,抹實壓光,以防龜裂。9)嚴格養護。混凝土終凝后,應及時采取有效措施,實施保濕養護,至少14d,防止混凝土早期失水。17-1-3 新型防水混凝土伴隨我國社會主義市場經濟的發展,人們對工業生產、公用設施,以及住宅建筑的功能需求日益增高,建

44、筑造型趨向功能化、個性化、多樣化,建筑物也向高、長、寬和地下空間發展。體積大、尺寸大、形狀復雜,致使混凝土內應力增加,裂縫增多。作為地下結構的一種主要防水材料其防水混凝土的抗裂性尤顯重要。近十多年,逐步發展的纖維抗裂防水混凝土、高性能防水混凝土、聚合物水泥防水混凝土分別以其各自的特性,顯著提高混凝土的密實性和抗裂性,成為新型的防水混凝土。17-1-3-1 纖維抗裂防水混凝土纖維抗裂防水混凝土是在防水混凝土中摻入一定量的纖維而組成的剛性復合材料。國外早在20世紀70年代末即開始其應用技術的研究,至80年代,纖維混凝土就已大規模地應用。近幾年來,纖維混凝土在我國建筑防水領域的開發應用,是諸多混凝土

45、改性技術中進展最大、效果最明顯的應用技術之一。纖維對混凝土的改性可分為低摻量和高摻量兩種。低摻量是指纖維摻量在0.05%0.1%左右,可使混凝土在原有力學性能的情況下,減少其早期收縮裂縫50%100%,從而有效地提高混凝土的抗裂性。高摻量是指纖維摻量在0.5%以上,可以顯著提高混凝土的各項力學性能。纖維抗裂防水混凝土的防水機理:脆性大、抗拉強度低是混凝土材性所決定的,即使密實度高的混凝土也因干縮、溫差、徐變等因素而產生微細裂縫,這些微裂縫存在于砂、石、水泥三相之間,以及微小的水泥顆粒之間。這些微裂縫是在混凝土硬化過程中產生和發展的,而且是從小到大向最薄弱的部位定向發展。因此,混凝土內部生成裂縫

46、是不可避免的,這些裂縫交連,即便是微細裂縫的連通也會造成混凝土內部的滲水通道,形成滲漏隱患。因此,在提高防水混凝土密實性的同時,也提高其抗裂性就至關重要了。在研究和實踐的基礎上,人們發現,在混凝土中加入纖維可以有效地提高混凝土的抗裂性和其他機械力學性能。由于纖維均勻地分布在混凝土拌合物中,與水泥砂漿緊密結合,可以改變微裂縫發展的方向、阻止微細裂縫的連通。從宏觀上講,纖維分散了混凝土定向收縮的拉應力,從而達到抗裂效果。1鋼纖維抗裂防水混凝土鋼纖維抗裂防水混凝土是在防水混凝土拌合物中摻入鋼纖維組合而成的復合材料。我國于20世紀70年代即研制開發鋼纖維混凝土,80年代開始用于工程實踐。1993年我國

47、頒布施行了鋼纖維混凝土結構設計與施工規程(cecs 38:93),推動了這項技術在工程中的廣泛應用,近年來,建筑防水領域引入了該項施工技術。鋼纖維可分為銑屑型、剪切型及冷拔鋼絲等幾種類型。其中銑屑型鋼纖維以其特殊的幾何外形,使其與水泥砂漿的粘結強度成倍提高,因此,銑屑型鋼纖維抗裂防水混凝土的抗裂性能最好。鋼纖維抗裂混凝土的技術性能隨鋼纖維摻量的多少而變化,其提高的范圍如下:抗壓強度5%20%;抗彎強度20%50%;抗拉強度20%40%;耐磨性40%60%;抗沖擊性300%400%;彎拉疲勞強度150%250%;抗裂性50%300%。(1)常用配合比見表17-10。常用配合比參考表 表17-10

48、序號混凝土強度等級水泥(kg)砂子(kg)石子(kg)水(kg)外加劑(kg)鋼纖維(kg)備注1c303208639731844.6(tzh)30加粉煤灰60kg2c3030073410801905.1(csp-2)30加粉煤灰66kg泵送3c3035076011411546.1(sn-ii)404c4046264711001946.9(sn-ii)455c4048776210111904.9(af)55泵送6c5041367811051906.2(sn-ii)50注:1其中序號1、3的水泥強度等級為32.5mpa(普硅);其余為42.5mpa(普硅)。2砂為中粗砂。3石子序號:1為520m

49、m;序號2、3、4、5、6均為525mm。(2)施工要點1)在采用普通防水混凝土或外加劑防水混凝土的基礎上,須經試配確定混凝土配合比和鋼纖維適宜摻量,以滿足工程設計要求。2)按選定的施工配合比,準確稱量所用的原材料。3)采用強制式機械攪拌,最好使用水平雙軸強制式攪拌機。投料順序和攪拌方法與鋼纖維形狀、長徑比、體積率有關,施工時應經現場試拌確定。通常方法有二:一是先將砂、水泥、鋼纖維干拌均勻,再加入石子繼續干拌均勻,然后加入拌合水(及外加劑溶液)濕拌均勻。二是在混凝土拌合物中,邊加入鋼纖維(分散投入)邊攪拌均勻。攪拌時間應比防水混凝土時間長,無論是否加外加劑,均應通過試拌確定攪拌時間。通常不小于

50、180s。為保證混凝土質量,必須做到充分攪拌均勻,防止出現纖維結團、纖維彎曲或折斷、攪拌機超載停拌、出料口堵塞。一次攪拌量不宜超過攪拌機額定容量的80%。4)盡可能縮短混凝土拌合物的運輸時間。5)澆筑前應檢查混凝土是否離析,并測定和控制坍落度。若產生離析或出現坍落度損失,不能滿足施工要求時,應加入原水灰比的水泥漿或二次摻入減水劑,進行二次攪拌,嚴禁直接加水攪拌。澆筑施工應不間斷地連續進行。澆筑時間,據實踐經驗規定混凝土拌合物從攪拌機出料到澆筑完畢所需時間不宜超過30min。澆筑時如需留置施工縫,應按現行防水技術規范的規定處理。6)必須采用機械振搗。采用何種機械和方法均應保證鋼纖維分布均勻和混凝

51、土密實,以混凝土泛漿和不冒氣泡為準。應避免漏振、欠振和超振。振搗后,混凝土表面不得有鋼纖維露出。7)加強養護。要特別注意混凝土早期的保溫保濕養護不得少于14d。2聚丙烯纖維抗裂防水混凝土聚丙烯纖維抗裂防水混凝土是在普通防水混凝土拌合物中摻入一定量的短切聚丙烯纖維配制成的一種復合材料。它具有施工簡便、可泵性好,且大幅度提高混凝土抗裂性和抗沖擊性等優點。摻入高效減水劑可試配成最佳抗裂防水混凝土,抗滲性大為提高。(1)特性1)抗裂性與纖維的品種、表面處理,以及摻量有關。例如對異形纖維進行堿表面處理,摻量為0.05%0.15%時,抗裂性可提高2%10%。2)力學性能聚丙烯纖維摻量為0.5%1.5%時,

52、混凝土抗壓強度略有增高;而抗折強度可提高10%左右,抗沖擊強度可提高78%143%。3)耐久性聚丙烯纖維摻量為0.5%時,混凝土抗凍性可提高5倍,達f300。(2)配合比(僅供參考)1)材料水泥:32.5強度等級普通硅酸鹽水泥;砂:中砂;石子:525mm碎石;纖維:聚丙烯纖維;外加劑:減水劑;水:可飲用的潔凈水。2)配合比見表17-11。配合比(kg/m3) 表17-11名稱水泥砂石子水減水劑聚丙烯纖維聚丙烯纖維抗裂防水混凝土45358311831812.270.8注:坍落度為18.5cm。(3)施工要點可參照“鋼纖維抗裂防水混凝土”的相關內容。17-1-3-2 自密實高性能防水混凝土自密實高

53、性能防水混凝土屬高性能混凝土的一部分,它具備高強度、高耐久性、和高工作性等性能。其特點是具有很高的流動性,在不振搗或少振搗的情況下,可以自動流滿模型,且不離析、不泌水。從工程實例來看,它可以避免因振搗不足而造成的孔洞、蜂窩、麻面等質量缺陷,且體積收縮小、抗滲性能高,適用于澆筑量大、體積大、密筋、形狀復雜或澆筑困難的地下防水工程。從1995年開始,我國北京、濟南、深圳等城市使用自密實高性能混凝土,澆筑量已超過4萬m3,獲得了很好的效益。可以說,繼續開發、推廣使用自密實高性能混凝土,是防水混凝土應用技術的一個發展方向。1原材料選用(1)水泥 可選用強度等級32.5以上的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水

54、泥,或42.5級以上的硅酸鹽水泥。大體積混凝土可選用中熱或低熱水泥。所選水泥應與所選的高效減水劑具有相容性。(2)細摻料 細摻料的摻入,可以改善混凝土的工作性、提高耐久性、降低溫升。應選用具有低需水量、高活性的細摻料,通常選用礦渣、粉煤灰,當混凝土強度等級不高時,還可用石灰石粉、石英砂粉做填充細摻料,來提高混凝土流動度。(3)砂 選用中粗砂,且應符合普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法(jgj 52-92)的規定。(4)石子 選用卵石,其最大粒徑不超過25mm;選用碎石,其最大粒徑不超過20mm;稠密鋼筋及預埋件部位,石子粒徑宜小于15mm。石子吸水率不應大于1.5%;不得使用堿活性骨料。此外,尚需符合普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法(jgj 53-92)的規定。(5)外加劑 選用蔡系高效減水劑。(6)水 應符合混凝土拌合用水標準(jgj 63-89)的規定。2配合比自密實混凝土須在滿足高工作性的前提下達到高機械力學性和高耐久性

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