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摘 要： 主要分析了防水混凝土结构渗漏原因,针对其渗漏部位产生的原因,对防水混凝土在材料控制、模板支设、混凝土施工、细部构造防水等方面的技术控制措施进行了相关探讨.
关 键 词 ： 防水混凝土,渗漏原因,模板,混凝土,细部构造
1.概述
防水混凝土结构工程包括具有一定防水能力的地下室、水泵房、水塔、水池、地下人防等,如果一旦发生渗漏,不仅严重影响正常使用,而且也降低了混凝土的耐久性,同时堵漏处理难度较大,耗用较多的人力、物力、财力堵漏且效果往往不佳.因此,分析结构渗漏原因,采取相应技术控制措施,防止工程结构渗漏仍是解决问题的关键所在.
2.结构渗漏原因分析
2.1结构孔洞漏水
混凝土蜂窝、狗洞、麻面可导致施工孔洞的连接贯通,直接造成渗水漏水渠道； 或虽未贯通,但对结构防水截面削弱减薄,使截面的抗渗能力大大减弱造成渗水.主要是浇筑时,混凝土流动性小,振捣的自流效应较低,钢筋密集,一旦出现漏振或浅振,或模板封闭不严漏浆严重,往往出现在构件截面尺寸较小的侧墙根部或拐角部位.振捣不当、脱模早,模板干燥、模板缝隙偏大漏浆所致.
2.2构造孔隙渗水
混凝土在水化凝结硬化过程中,多余水分蒸发后,形成毛细孔道.毛细孔道的孔径越粗,渗水可能性越大,数量越多越容易渗水； 毛细孔的数量、大小与微裂缝发展状况与骨料粒径、水灰比、水泥品种与用量、振捣、养护密切相关.
1） 水灰比.
水灰比对硬化的混凝土孔隙数量、孔隙率大小起决定作用,直接影响混凝土的密实性,在保证水泥完全水化所需用水量的前提下,水灰比越小,密实性越好,抗渗性与强度越高.
2） 泌水影响.
一般情况下,水灰比加大,单位用水量增多,混凝土坍落度加大； 或混凝土保水粘聚性较差； 或振捣时间过长； 或水泥、水、外加剂存在不相容性.上述情况容易形成泌水,泌水率越大,骨料下沉越剧烈,在混凝土内形成毛细孔越多,对混凝土抗渗性影响越大,同时泌水率加大使混凝土碳化速度加快.
3） 水泥用量与砂率.
在一定水灰比下,足够水泥用量与较高的砂率可保证混凝土中水泥砂浆的数量与质量,增加流动性,并使硬化后在石子表面出现的裂缝间距加大.
2.3混凝土裂缝渗水
混凝土裂缝的形成及原因有多种： 构筑物混凝土池体强度较长,地基对上部结构有约束、温差大等原因,引起的结构混凝土的内应力,致使结构混凝土裂缝.地基不均匀沉降引起的结构性裂缝.混凝土早期养护不好,表面形成的不规则裂缝.混凝土计量、配合比不准、坍落度大或随意加水以及浇筑速度过快与振捣不实引起的湿沉降等原因,致使较厚底板或较高的池壁混凝土表面出现较多的、不规则水平微裂缝.混凝土结构出现的裂缝宽度大于 0. 1 mm 的表面裂缝,削弱截面加大水力梯度,并增加渗水程度,或贯穿裂缝造成直接渗水渠道.
2.4 薄弱工程部位渗漏
主要指结构的沉降缝、伸缩缝、施工缝、后浇带、穿墙管、预埋件、固定竖向结构模板的穿墙螺栓等细部防水构造设计与施工处理不当,引起渗水.施工缝未清理干净,未作糙化处理,直接浇筑混凝土.变形缝止水带部位混凝土严重漏振或止水带严重位移.
3.预防渗漏措施
3.1材料控制
防水混凝土需按照工程防水等级,经有相应资质的试验室进行配合比设计.原材料的质量与级配配比,对混凝土的密实性,收缩裂缝、抗渗性均有重要影响.选定配合比时,防水混凝土应通过试验确定,其设计等级应提高 0.2 MPa.防水混凝土所用的砂、石子、水泥、水、外加剂、掺合料技术质量均应符合现行国家规范标准要求.石子的最大粒径不宜大于40 mm,泵送时不大于输送管径 1 /4,吸水率不大于 1.5% ,含泥量不得大于 1.0%,不应使用高碱活性骨料.砂子宜为中砂,含泥量不大于 2%～3%,泥块含量不得大于 1. 0%,泵送时砂率应提高,一般为 35%～45%.灰砂比宜为 1∶2 ～ 1∶ 2.5,水灰比不得大于0.55,优先选用普通硅酸盐水泥,水泥用量不得少于 320 kg / m3,掺有活性掺合料时不得少于 280 kg/m3.掺有引气剂的防水混凝土,其含气量宜控制在 3%～5%.为了增加混凝土防水抗渗可靠性,防水混凝土一般需掺加防水外加剂.3.2模板支设
模板应表面平整、支撑牢固、拼缝严密不漏浆.模板固定应避免采用穿铁丝拉结固定.结构内部设置的紧固钢筋及绑扎铁丝不得接触模板以免造成渗漏水通路线引起局部渗漏.模板内的垃圾、木屑、泥土、积水和钢筋上的油污等清除干净.模板在浇筑前 1 d 浇水湿润但不得留有积水,钢模板内侧应刷好隔离剂.
3.3混凝土施工控制
1） 混凝土搅拌.
防水混凝土应用机械搅拌,搅拌时间不应小于 2 min.掺外加剂的防水混凝土应根据外加剂的技术要求选用搅拌时间.防水混凝土采用预拌时,入泵坍落度宜控制在 120 mm ± 20 mm,坍落度总损失值不应大于 60 mm.
2） 混凝土运输.
防水混凝土拌合物在运输后出现离析,必须进行二次搅拌,当坍落度损失后不能满足施工要求时,应加入原水灰比的水泥砂浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水.
3） 混凝土浇筑.
防水混凝土应连续浇筑,宜少留施工缝.对超长、超宽、超厚大体积混凝土,要做浇筑施工方案,根据运输、泵送能力与混凝土初凝时间确定每次浇筑宽度,为了使每次浇筑宽度不至于太小,特别是夏季高温,混凝土初凝时间缩短,往往需要通过外加剂延缓混凝土的初凝时间.当地下构筑物设有结构变形缝时,应以变形缝为界跳仓施工.变形缝浇筑过程中应先将止水带下部的混凝土振实后再浇筑上部混凝土； 该部位宜采用同强度等级的细石混凝土进行灌注.
3.4细部构造防水
地下混凝土结构防水工程细部构造包括： 变形缝、施工缝、后浇带、预埋穿墙管等的防水构造做法.如果细部构造做的不好,往往成为工程结构渗漏的薄弱部位,形成渗漏隐患.
1） 变形缝.
包括伸缩缝和沉降缝,用于伸缩的变形缝宜不设或少设,可采用后浇带、加强带等代替.墙体水平施工缝不宜留在剪力弯矩最大处或底板侧墙交接处,应留在高出底板上表面不小于300 mm的墙体处,顶板底板不宜留施工缝.垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多地段,宜与变形缝相结合并按变形缝构造处理.
2） 施工缝.
一般采用遇水膨胀止水条,应牢固安装在缝表面中间位置或预留槽内.
3） 后浇带.
设在结构受力和变形较小部位,间距宜为 30 m ～ 60 m,宽度为 0.7 m ～1 m.后浇带可做成平缝,结构主筋不宜在缝中断开.后浇带应在其两侧混凝土龄期达 42 d 后再采用补偿收缩混凝土施工.施工前将接缝处的混凝土凿毛、清洗干净,保持湿润、并刷上水泥净浆.后浇带混凝土的养护时间不得少于 28 d.
4） 预埋件、穿墙管.
在混凝土浇筑前预埋,与内墙角距离应大于 250 mm,周围混凝土应仔细浇捣密实,保证质量.模板穿墙螺栓宜优先采用三节式可拆型止水穿墙螺栓,螺杆中部加焊止水片.
4.结语
通过以上论述,说明混凝土结构工程防水关键在于增加混凝土密实度,改善孔结构,降低孔隙率、减少收缩,避免或减少裂缝,应通过精心施工达到结构防水的最佳效果.只有提高混凝土自身防水能力,才能可靠地更好满足建构筑物特定使用功能的防水要求,同时提高混凝土的各项物理力学性能和耐久性能.