防水混凝土范文

防水混凝土范文（精选12篇）

防水混凝土 第1篇

关键词：自防水结构,细部,施工方法

引言

为了提高自防水混凝土的抗渗能力, 人们在防水材料的研究上倾注了巨大的精力, 防水材料的性能有了很大的改善。如中国建筑材料科学研究院研制成功的U型膨胀剂就是一种良好的防水抗渗材料。在混凝土中掺入10%～14%U型膨胀剂, 能使得混凝土抗渗能力提高1～2倍, 达S30, 如此看来混凝土的自防水抗渗能力应该无可置疑了。但其实不然, 自防水结构由于细部处理不当, 仍然会在墙板施工缝、变形缝、后浇带、预埋金属件及穿墙过管等部位产生渗漏, 不仅影响建筑物的正常使用, 而且给维修带来困难。那么, 自防水混凝土结构为何会在结构细部出现渗漏呢?究其原因, 在施工中对细部处理没有引起足够的重视, 也没有采取有效的防治措施, 是造成渗漏的主要原因。那么, 在这些部位该怎样进行施工呢?

1 墙板施工缝的施工

按照地下防水工程施工及验收规范规定, 墙板施工缝应留在底板表面不少于200mm的墙体上, 并在墙板混凝土中留置阶梯、凸凹和预板金属板等形式。除了在混凝土墙板上留置施工缝的高度应满足规范规定的条件外, 为方便工程施工, 当地板上设置有垂直墙板的地梁时, 应使墙板施工缝的高度设在高于梁顶标高的位置;在墙与柱交接处, 应利用柱箍筋的间隙保持凸缝的混凝土强度完全达到不缺楞掉角的强度时, 方可拆除凸缝两侧模板;对于损坏了的凸缝部位, 可在墙板上凿除部分混凝土重新形成凸缝;对于凸缝台阶处成型不密实的混凝土, 应在安装上部墙模板之前凿去, 直到肉眼观察无细小气孔为止, 同时要将凸缝的凸出部分凿毛, 除去表面浮浆层, 并认真检查施工缝封口模板的密实性以及牢固性。铺设水泥砂浆的厚度以盖住凸缝为标准, 铺浆长度要适应混凝土的浇筑速度, 不宜过长或者间断漏铺。当混凝土砂浆在墙板中的卸料高度>3m时, 可根据墙板厚度选用柔性流管浇灌, 避免混凝土出现离析现象。

2 变形缝的施工

为避免止水带局部出现卷边或接头粘接不牢, 在施工中应采取以下几项措施:

2.1 选购止水带时应按图纸要求选购长度能

够满足底板加两侧墙板的长度尺寸, 如长度不能满足要求而需接长时, 可采用氯丁型801胶结剂粘结, 并用木制的夹具夹紧, 或者采用热挤压粘结方法, 以保证粘结效果。

2.2 止水带安装过程中的支模和其他工序施工中, 要注意不应有金属一类的硬物损伤止水带。

2.3 浇筑混凝土时, 应先将底板处的止水带下

侧混凝土振捣密实, 并密切注意止水带有无上翘现象;对墙板处的混凝土应从止水带两侧对称振捣, 并注意止水带有无相位移现象, 使止水带始终居于中间位置。

2.4 为便于施工, 变形缝中填塞的衬垫材料应改用聚苯乙烯泡沫塑料板或沥青浸泡过的木丝板。

3 后浇带施工

由于工程施工的需要, 常在地下结构中留设后浇带, 而渗漏常出现在后浇带两侧混凝土的接缝处。渗漏的主要原因:

3.1 后浇带部位的混凝土施工过早, 且浇灌混凝土的落差较大, 使得后浇带接缝处产生过大的拉应力;

3.2 浇灌前对后浇带混凝土接缝的截面局部

遗留的混凝土残渣或碎片未能清除干净, 或后浇带的底板位置的接缝处长时间的暴露沾了泥污未处理干净, 严重影响了新老混凝土的结合所致;

3.3 设计中存在着局部不合理的现象。根据上

面的分析, 后浇带的施工时间宜在两侧混凝土成型6周后, 混凝土的收缩变形基本完成后再进行。或者通过沉降观测, 当两侧沉降基本一致, 结合上部结构荷载增加情况以及底下结构混凝土浇筑后的延续时间确定。施工前, 应将接缝面用钢丝刷认真清理, 最好用錾子凿去表面砂浆层, 使其完全露出新鲜混凝土后再浇筑。施工时可根据混凝土浇筑的速度在接缝面上再涂刷一遍素水泥浆, 但每次涂刷的超前量不宜过长, 以免失去结合层的作用。后浇带混凝土中还可掺入15%的明矾石膨胀剂, 在混凝土硬化时起收缩补偿作用。混凝土浇筑应采用二次振捣法, 以提高密实性和界面的结合力, 设计中往往会对该部位配筋进行加强, 针对配筋较密的特点, 后浇带宜采用T型的形状, 以方便拆除模板。

4 钢筋的绑扎

施工中必须注意将撑环、撑角设置在双排钢筋之间, 对应的位置也应加设保护层垫块。撑环或撑角的每一端应有不少于2道绑扎, 为了慎重可靠, 宜采取焊接的方法固定在钢筋上。

5 预埋的金属件及穿墙螺栓

预埋的穿墙地脚螺栓、穿墙套管以及为安装模板设置的穿墙螺栓, 设计和施工规范都规定要焊接止水环, 但对施工中的止水环焊缝的检查要求不够严格, 以致于施工中往往存在局部漏焊和严重夹渣现象, 为渗水提供了通道。因此, 要加强对止水环焊缝的检查, 在满焊的条件下应逐个敲去焊缝检验, 对不合格的要补焊后方可用到工程中。用于支模的穿墙螺栓也可采用汽压焊和电渣压力焊顶锻形成止水环工艺, 但需注意顶锻后形成的止水环径部分应大于钢筋直径2.5倍以上, 而且止水环相对穿墙螺栓中心不得有严重偏移现象。当混凝土达到一定强度后, 应在穿墙螺栓端头迎水面侧凿除20～30mm深的混凝土, 截去穿墙螺栓, 用膨胀砂浆做墙面处理。对于较大的方形套管, 管子的底部常因无法振捣而出现空洞蜂窝现象, 对此类套管采取在止水环两侧分别开出直径不小于振捣棒直径的洞口, 便于将振捣捧插入套管下部混凝土中振捣, 同时排出气体, 从而保证了这部分混凝土的密实性。

结语

有关防水混凝土施工方案 第2篇

1.1 本工艺标准适用于一般民用及工业建筑的地下室防水，推荐刚性防水做法；UEA补偿收缩混凝土刚性防水施工工艺。2.1 材料及主要机具：

2.1.1 水泥：采用425号硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，或矿渣硅酸盐水泥，严禁使用过期、受潮、变质的水泥。2.1.2 砂：宜用中砂，含泥量不得大于3%。

2.1.3 石：宜用卵石，最大粒径不宜大于40mm，含泥量不大于1%，吸水率不大于1.5%。

2.1.4 水：饮用水或天然洁净水。

2.1.5 U.E.A膨胀剂：其性能应符合行业标准《混凝土膨胀剂》（JC476?2），其掺量应符合设计要求及有关的规定，与其它外加剂混合使用时，应经试验试配后使用。

2.1.6 主要机具：混凝土搅拌机、翻斗车、手推车、振捣器、溜槽、串桶、铁板、铁锹、吊斗，计算器具磅秤等。2.2 作业条件：

2.2.1 钢筋、模板上道工序完成，办理隐检、预检手续。注意检查固定模板的铁丝、螺栓是否穿过混凝土墙，如必须穿过时，应采取止水措施。特别是管道或预埋件穿过处是否已做好防水处理。木模板提前浇水湿润，并将落在模板内的杂物清理干净。2.2.2 根据施工方案，做好技术交底。

2.2.3 材料需经检验，由试验室试配提出混凝土配合比，试配的抗渗等级应按设计要求提高0.2MPa。

2.2.4 如地下水位高，地下防水工程施工期间继续做好降水，排水。3.1 工艺流程

作业准备 → 混凝土搅拌 → 运输 → 混凝土浇筑 → 养护

3.2 混凝土搅拌：搅拌投料顺序： 石子 →

砂

→

水泥

→ U.E.A膨胀剂 → 水。投料先干拌0.5～1min再加水。水分三次加入，加水后搅拌1～2min（比普通混凝土搅拌时间延长0.5min）。混凝土搅拌前必须严格按试验室配合比通知单操作，不得擅自修改。散装水泥、砂、石车车过磅，在雨季，砂必须每天测定含水率，调整用水量。现场搅拌坍落度控制6～8cm，泵送商品混凝土坍落度控制14～16cm。

3.3 运输：混凝土运输供应保持连续均衡，间隔不应超过1.5h，夏季或运距较远可适当掺入缓凝剂，一般掺入2.5‰～3‰木钙为宜。运输后如出现离析，浇筑前进行二次拌合。3.4 混凝土浇筑：应连续浇筑，宜不留或少留施工缝。3.4.1 底板一般按设计要求不留施工缝或留在后浇带上。3.4.2 墙体水平施工缝留在高出底板表面不少于200mm的墙体上，墙体如有孔洞，施工缝距孔洞边缘不宜少于300mm，施工缝形式宜用凸缝（墙厚大于30cm）或阶梯缝、平直缝加金属止水片（墙厚小于30cm），施工缝宜做企口缝并用B.W止水条处理垂直施工缝宜与后浇带、变形缝相结合。

3.4.3 在施工缝上浇筑混凝土前，应将混凝土表面凿毛，清除杂物，冲净并湿润，再铺一层2～3cm厚水泥砂浆（即原配合比去掉石子）或同一配合比的减石子混凝土，浇筑第一步其高度为40cm，以后每步浇筑50～60cm，严格按施工方案规定的顺序浇筑。混凝土自高处自由倾落不应大于2m，如高度超过3m，要用串桶、溜槽下落。

3.4.4 应用机械振捣，以保证混凝土密实，振捣时间一般10s为宜，不应漏振或过振，振捣延续时间应使混凝土表面浮浆，无气泡，不下沉为止。铺灰和振捣应选择对称位置开始，防止模板走动，结构断面较小，钢筋密集的部位严格按分层浇筑、分层振捣的要求操作，浇筑到最上层表面，必须用木抹找平，使表面密实平整。

3.5 养护：常温（20～25℃）浇筑后6～10h苫盖浇水养护，要保持混凝土表面湿润，养护不少于14d。

3.6 冬期施工：水和砂应根据冬施方案规定加热，应保证混凝土入模温度不低于5℃，采用综合蓄热法保温养护，冬期施工掺入的防冻剂应选用经认证的产品。

拆模时混凝土表面温度与环境温度差不大于15℃。4.1 保证项目： 4.1.1 防水混凝土的原材料、外加剂及预埋件必须符合设计要求和施工规范有关标准的规定，检查出厂合格证、试验报告。4.1.2 防水混凝土的抗渗等级和强度必须符合设计要求，检查配合比及试块试验报告。抗渗试块500m3以下留两组，一组标养，一组同条件养护，养护期28d，每增250～500m3增留两组。

4.1.3 施工缝、变形缝、止水片、穿墙管、支摸铁件设置与构造须符合设计要求和施工规范的规定，严禁有渗漏。4.2 基本项目：

混凝土表面平整，无露筋、蜂窝等缺陷，预埋件位置正确。4.3 允许偏差项目，见表3-1。

5.1 为保护钢筋、模板尺寸位置正确，不得踩踏钢筋，并不得碰撞、改动模板、钢筋。

5.2 在拆模或吊运其它物件时，不得碰坏施工缝处企口，及止水带。

5.3 保护好穿墙管、电线管、电门盒及预埋件等，振捣时勿挤偏或使预埋件挤入混凝土内。表3-1 允许偏差(mm)高层框架 高层大模 1 轴线位移 5 尺量检查 2 楼层标高 ±5 ±10 用水准仪或尺量检查

+5-2 每 层 5 用2m托线板检查

全 高 H/1000 用经纬仪或吊线和尺量检查 表面平整 8 4 用2m靠尺和楔形塞尺检查 预埋铜板中心线位置偏移 10 7 预埋管螺栓中心线位置偏移 5 8 井筒全高垂直度 H/1000 用吊线和尺量检查

6.1 严禁在混凝土内任意加水，严格控制水灰比，水灰比过大将影响U.E.A补偿收缩混凝土的膨胀率，直接影响补偿收缩及减少收缩裂缝的效果。

6.2 细部构造处理是防水的薄弱环节，施工前应审核图纸，特殊部位如变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件等细部要精心处理。6.3 地下室防水工程必须由防水专业队施工，其技术负责人及班组长必须持有上岗证书。施工完毕，及时整理施工技术资料，交总包归档。地下室防水工程保修期三年，出现渗漏要负责返修。

6.4 穿墙管外预埋带有止水环的套管，应在浇筑混凝土前预埋固定，止水环周围混凝土要细心振捣密实，防止漏振，主管与套管按设计要求用防水密封膏封严。

6.5 结构变形缝应严格按设计要求进行处理，止水带位置要固定准确，周围混凝土要细心浇筑振捣，保证密实，止水带不得偏移，变形缝内填沥青木丝板或聚乙烯泡沫棒，缝内20mm处填防水密封膏，在迎水面上加铺一层防水卷材，并抹20mm防水砂浆保护。

6.6 后浇缝一般待混凝土浇筑六周后，应以原设计混凝土等级提高一级的U.E.A补偿收缩混凝土浇筑，浇筑前接槎处要清理干净，养护28d。

本工艺标准应具备以下质量记录：

7.1 材料（水泥、砂、石、U.E.A，外加剂等）的出厂质量证明书、试验报告。

7.2 混凝土试块试验报告。（包括抗压及抗渗试块）。7.3 隐检记录。

浅谈混凝土施工防水技术 第3篇

关键词：防水砼；混凝土；施工；技术；预防；渗水

一、引言

砼本身的密实度决定了它的自防水性。在地下工程中，我们通常采用C30.P8防水砼，在外加剂方面，通常选用PNC砼早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙砼膨胀剂，除了具有膨胀功能外，对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。虽然砼结构具有一定的自防水性，但是在我们的地下工程中仍然存在一些渗水、漏水的现象，下面我将针对砼施工缝渗漏水以及混凝土开裂渗漏水的现象产生原因以及预防措施进行逐一解释。

二、砼施工缝渗漏水的产生原因及预防措施

（一）产生砼施工缝渗漏水的原因

产生砼施工缝渗漏水的原因一共有四个：：一，施工缝的预留位置不准确，二，在支模时，有杂物掉进了施工缝内，但是有关人员并没有及时的进行清洗或者处理。三，在技术人员浇洒筑砼以后，在新的建筑砼以及旧的建筑砼之间间形成了夹层。四、在技术人员往建筑上浇层砼时，没有事先在预备好的施工缝上铺上一层水泥浆或水泥砂浆，从而导致上下层的建筑砼不能很牢固的黏贴在一起。

（二）砼施工缝渗漏水的预防措施

关于砼施工缝渗漏水的现象，我们一共有四大预防措施，其中包括施工缝的预留方面、底板砼的浇筑方面、施工缝的处理方面以及施工缝遗留杂物的清理方面。

1、施工缝的预留

我们都知道，施工缝是整个防水砼工程中最薄弱的一个部位，因此，对于施工缝，我们应该选择尽量不预留或者是尽量少预留。

2、底板砼的浇筑

在往底板砼上浇筑时，我们应该连续浇筑，不能够留施工缝，如果底板与墙体间必须要留出一个施工缝的话，应该把施工缝留在墙上，并且一定要在高出底板大于等于20cm的位置预留施工缝，并且我们要注意，在墙体上留施工缝时，一定不能留垂直施工缝。

3、施工缝的处理

在往建筑上浇层砼时，在事先准备好的施工缝上，我们一定要首先铺上一层水泥浆或水泥砂浆，从而使得上层的砼和下层的砼能够牢固地、密实地结合在一起，防止渗水、漏水的现象的产生。

4、认真处理施工缝处遗留的杂物

在建筑过程中，我们难免会遗留一些浮粒或者是杂物在施工缝处，因此我们应该认真对待施工缝处，及时的清理施工缝处的垃圾，应该及时去掉施工缝表面上的浮粒，然后用钢丝刷子或者是用剁斧将旧的防水砼的表面进行打毛，然后用清水将其冲洗干净，然后在施工缝处先浇一层与砼灰砂比较相合的水泥砂浆，再浇灌上层砼，并且加强施工缝处和砼振捣，保证其牢固、密实。

二、混凝土开裂渗漏水的产生原因及预防措施

（一）产生混凝土开裂渗漏水现象的原因

产生混凝土开裂以至于渗漏水的原因一共有三个：一、混凝土的配合比率设计的不准确，包括：水灰比的设计、骨料级配、多掺的外加剂的量、所掺入的矿物料的种类以及使用量等等。这几大方面，稍微有一个方面做的不准确就有可能使得混凝的流变性能不合格，从而使得混凝土的内部结构不够密实，硬度不够大。二，振捣的均匀度以及密实度。在施工时，如果振捣不均匀或者不密实的话也是极其不利的。很容易产生蜂窝、麻面或者孔洞，时间久了，便会开裂渗水。三浇筑混凝土以后的养护问题，在浇筑混凝土以后，养护的不好也会使得混凝土表面产生裂纹，一旦有裂纹产生，就会开始渗水

（二）混凝土开裂渗漏水预防措施

关于混凝土开裂渗漏水的四大预防措施，可以从四方面着手：混凝土方面、温度的控制、地下水方面以及砼的配置。

1、混凝土方面

一般我们在浇筑混凝土时，都会有一个标高，当浇筑的混凝土的高度达到标高时，我们应该及时将混凝土刮平，我们可以用刮杠来刮。然后应该用木抹子将其抹平，在混凝土第一次凝结之前，再开始第二次的收面工作，进而避免浇筑上去的混凝土产生脱水干裂的现象。

2、温度的控制

温度的不得当也会导致裂缝，因此我们应该控制好温度从而避免温度裂缝的产生。我们可以尽可能的选择使用地热或者是中热的水泥，选择质量，等级高一点的骨科，加强振捣的力度，从而提高砼的密实性、强度以及硬度。我们也可以在砼中掺入一些缓凝剂来伏虎散发热量，同时，我们也应该尽量避免在炎热的天气里进行砼的浇筑，浇筑了以后应该多撒一些水来降低温度，养护浇筑好的砼，防止其产生裂缝。

3、地下水方面

因为我们是地下工程，所以我们在设计时应该考虑到地下工程的一个特点——地下水的作用，与此同时，我们也应该想到地下水、地表水、上层滞水以及毛细水对结构的作用，只有这些都考虑周全，才能使结构具有足够的安全度和硬度，从而防止裂缝的产生。

4、砼的配置

在配制砼的时候，我们应该严格的控制水灰的比例以及应用的水泥的量，选择质量比较好，硬度比较大的石子，尽量减小石子与石子之间的缝隙，振捣的时候一定要密实，以减少收缩量，提高砼抗裂强度。

四、结语

总而言之，无论是砼施工缝渗漏水的问题还是混凝土开裂渗漏水的问题，都应该引起我们足够的重视。我相信，只要我们通晓其产生的原因，并且在实施工程的时候能够严格按照其对应的预防措施来执行，就一定能很好的改善以上两种问题，杜绝砼施工缝渗漏水以及混凝土开裂渗漏水的现象的产生。

参考文献：

[1]贾旭斌.浅谈防水混凝土施工中应该注意的问题[J]山西建筑，2010，36（21）：120-121

[2]袁书桂.地下工程防水混凝土施工技术分析[J]江西建材，2010，（2）：13-14

[3]尹庆奎、王忠举.地下工程防水混凝土施工中的注意事项[J]中小企业管理与科技（上旬刊），2010，（5）：56-57

防水混凝土 第4篇

1 防水混凝土的防水原理与我国地下工程结构自防水的发展

1.1 防水混凝土的防水机理

早在20世纪50年代，冶金部建筑研究总院根据冶金工业建筑结构约有50%左右埋入地下的特点，在国内首先研究混凝土防水材料，在剖析德国集(骨)料级配防水混凝土的基础上，经长期试验研究揭示了防水混凝土的防水原理及提高混凝土密实性和抗渗性的基本规律，提出了富砂浆理论，配制出适合我国国情的普通防水混凝土，建立了防水混凝土的防水理论和配制原则。

防水混凝土的防水机理与配制原则的基本要点包括：

1）混凝土是多孔体非匀质材料

要使混凝土绝对不透水是困难的，但在一定条件下或采用某些措施使水仅侵入一定深度而不穿透混凝土结构或使水的渗透量小于蒸发量则是可能的。

2）骨料级配对减少混凝土孔隙率的作用较小

为了揭示德国集(骨)料级配防水混凝土的原理，探明集料级配对混凝土孔隙率的影响，冶建院曾以我国9种石子级配与德国标准级配曲线进行对比试验。结果表明，当石子采用二级配(石子粒径分别为5～20mm和20～40 mm)时，小石子与大石子的比例在30∶70至70∶30范围内，石子级配对孔隙率的影响甚微。采用卵石，孔隙率变化仅为1%;采用碎石，孔隙率变化为1.5%。如此小的孔隙率变化对富砂浆防水混凝土的密实性和抗渗性影响不大。

3）以富砂浆理论指导防水混凝土的配制，可显著改善防水混凝土的抗渗性。

所谓富砂浆理论，是指混凝土配制中，一定数量并合乎质量要求的水泥砂浆非常重要，它使粗骨料颗料被充分隔开，互不接触并保持一定距离，减少和切断彼此连通的毛细管路，从而显著提高混凝土的抗渗性(图1)。

1.2 我国地下工程结构自防水技术的发展

上世纪50年代末，依据防水混凝土的基本理论，研制出了普通防水混凝土，以及掺加了减水剂等的外加剂防水混凝土，应用于北京火车站、湖北江心水泵站、包钢1#进水构筑物及天津溏沽港防波堤等重大防水工程，均获得成功。

上世纪六七十年代，混凝土结构自防水先后在冶金建筑系统、江浙和东北等地的地下工程广泛应用，获得良好的防水效果，并取得明显的社会经济效益。

有关部门曾对70项完成于上世纪六七十年代的混凝土结构本体工程进行了调查，其中渗漏水工程有19个，占27%;可测得渗漏水量的工程仅3例，约占4%。由此可见，我国混凝土结构自防水技术在上个世纪六七十年代即已达到较高水平。

1979年冶金部建筑研究总院在广泛调查总结冶金建筑防水工程的基础上，主持编写出版了我国第一部防水混凝土研究与应用方面的专著《防水混凝土及其应用》。该书从理论和实践结合的基础上较全面地阐述了防水混凝土工程的防水工作机理、设计施工原则及各种外加剂防水混凝土的性能特点与工程实例，并提出了多种行之有效的地下工程修补堵漏方法。

70年代中期，中国建材研究总院研制成功了膨胀剂(膨胀水泥)补偿收缩混凝土。此后，国内一些企业先后从国外引进了确保时、水泥基渗透结晶型防水材料和聚羧酸外加剂;近些年来，国内又研制开发出了高抗渗自愈型微晶外加剂、FS102密实剂等，大大充实和发展了我国防水混凝土的品种，将防水混凝土技术提高到了一个新水平。

1989年颁发的GB J10887《地下工程防水技术规范》及后来修编的GB 50108《地下工程防水技术规范》2001、2008版均将防水混凝土列为一章，对防水混凝土的设计、材料、施工等作了明确规定，从而确立了防水混凝土结构自防水在地下工程防水体系中的基础和依托地位。

2 地下建筑防水工程的复杂性和特殊性

随着现代城市建设的发展，我国进入一个全面开发利用地下空间的时代，在许多大城市地下交通、地下商业街、地下停车场等设施纵横交错、星罗棋布。地下工程正在迅速向深埋、大跨、结构复杂和功能多样的方向发展，这必然给地下建筑防水提出更新更高的要求，同时也带来更多的难题。

1)深埋的多层地下建筑，长期处于地下水包围之中(即使有的工程地质勘察期间，地下水位在结构底板以下，但由于地表水入渗，及基坑周边生活用水的泄漏，也会使地下水位上升)，对地下结构侵扰并引起渗漏。

2)地下工程所处的环境越来越复杂和恶劣，目前已知地下水中侵蚀性介质高达60多种。这些带有侵蚀性介质的地下水渗入结构物内，不仅会引发结构的渗透破坏、毛细吸水破坏和冻融破坏，还会引起钢筋锈蚀、混凝土腐蚀以及碱骨料反应等现象，大大降低结构的耐久性与安全性。

3)随着地下结构物埋深的增加，结构穿过承压水层的机率增加，结构物所承受的水压力和浮力也会相应显著增加，这些均会加大结构物出现渗漏水病害的风险。

4)地下建筑还承受着上部主体结构各种荷载和侧向土压力、水压力及地下水的共同作用，一旦发生渗漏将会大大降低工程的安全性、耐久性，不仅严重影响工程的正常使用，病害修复整治也较困难。

5)钢筋混凝土结构是当今地下建筑工程的主体材料，混凝土在施工过程中常常因设计不妥、选材不当、操作不规范、管理不到位而产生质量缺陷;混凝土工程一般都很庞大，施工中出现蜂窝、麻面和裂缝现象往往难以避免。

6)地下结构物的变形缝、施工缝、穿墙管线以及穿过底板的抗浮锚杆孔等部位的细部构造，都要求特殊的防水处理，否则将构成渗水通路。某工程曾出现数千个螺栓孔漏水的情形。

3 确立刚柔相济的地下工程防水体系

虽然大量的工程实践表明，防水混凝土结构具有良好的防水性能，并已获得明显的防水效果，那为什么还要与柔性防水材料结合使用呢?这是因为：

1)混凝土属脆性材料，在外力(特别是震动、变异荷载及能引起应力集中的约束力等)、干湿交替、反复冻融等作用下，当混凝土承受的拉应力大于混凝土极限抗拉强度时，混凝土将产生大量有害及无害的裂缝。

2)地下结构的变形缝、穿墙管、抗浮锚杆、钢格构柱与底板结合部位，单一使用刚性材防水村料是不能凑效的。

3)混凝土是多孔材料，不能完全隔绝水的渗透，虽然可采取掺入各种外加剂、掺合料、纤维材料和增加防水砂浆层等措施以提高混凝土的密实性、抗渗性、抗裂性，使侵入地下结构一定深度的水在短时间内不会构成渗漏，但水对钢筋混凝土结构的长期耐久性仍然是有影响和威胁的。

基于上述原因，在地下工程仅设置一道刚性防水是不够的。

因此，为确保地下工程的防水效果，国标GB501082001《地下工程防水技术规范》、GB 500862011《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》都规定，地下工程防水的设计和施工应遵循刚柔相济的原则[1,2]。

刚柔相济的防水设计原则，就是指在地下工程防水设计中，应以混凝土结构本体刚性防水为基础，在结构迎水面全外包高聚物改性沥青防水卷材、高分子合成橡胶片材或防水涂膜等柔性防水层，形成一个全封闭的防水体系。

柔性防水材料与刚性防水材料相比，具有延伸率大、适应基层变形能力强等特点，与刚性防水材料复合使用可以优势互补、相辅相成，显著提高地下工程的整体防水功能。在结构的外表面紧密地粘贴一层柔性防水层，对于抑制混凝土本体结构的性能劣化，也具有明显的效果。

近年来，柔性防水材料发展很快，品种也很多，在地下工程中占有十分重要的地位。

但是，应当指出，地下工程采用多道设防和刚柔相济的防水原则，决不是简单地将几种不同的防水材料堆积和叠加，这无助于工程整体防水能力的提高。重要的是应充分发挥两者之间的互补性[3]，以及各层防水材料之间及外包防水材料与主体结构的有机结合，提升刚柔材料的集成效应和整体防水功效[4]。

这种理念在国外也得到了印证。如日本的日东电工株式会社，于20世纪70年代后期开发了具有蠕变性、能吸收分散应力的三元乙丙自粘防水卷材，并提出该产品是最适合“全包式”地下工程的防水材料，据称在日本地下防水工程中的市场占有率位居第一。此外该企业还研发了适应预铺反粘工艺的自粘防水卷材，这是充分体现主体结构防水与外包柔性防水层有机结合的典型实例。

我国近10年来也对自粘卷材进行了开发应用，初步获得成功，虽然还不够成熟和完善，存在自粘胶的质量有待提高、自粘层厚度不足(难以达到吸收分散应力的作用)等问题，但应看到这是提高刚柔结合集成效应的一条有效途径。

总之，对于地下工程，采取措施做好本体结构的刚性防水是根本，同时，坚持刚柔相济的防水设计原则，做好外包柔性防水层是提升工程整体防水效果的有效手段和必要措施，二者缺一不可。

参考文献

[1]GB50108—2008地下工程防水技术规范[S].北京:中国计划出版社,2008.

[2]GB50086—2011岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范[S].北京:中国计划出版社,2001.

[3]张玉玲.工程防水材料的互补性、适应性与实效性[J].中国建筑防水,2010(20):5-9.

混凝土自防水采用哪些混凝土类型？ 第5篇

普通防水混凝土除满足设计强度要求外，还须根据设计抗渗等级来配制。在普通防水混凝土中，水泥砂浆满足填充、粘结作用外，还要求在石子周围形成一定数量和质量良好的砂浆包裹层，减少混凝土内部毛细管、缝隙的形成，切断石子间相互连通的渗水通道，满足结构抗渗防水的要求，

普通防水混凝土宜采用普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，水泥强度等级应不低于32.5级。如掺外加剂，亦可用矿渣硅酸盐水泥。石子粒径不宜大于40mm，吸水率不大于1.5%，含泥量不大于1%。

地铁车站防水混凝土施工技术 第6篇

关键词 地铁车站 防水砼 细部构造

一、工程概况

开远门站主体结构型式为单柱二跨（局部双柱三跨）地下二层现浇钢筋混凝土箱形框架结构， 横断面为板式箱形框架，纵向为连续梁式框架。站台为岛式站台，宽10 m，车站外包总长为211.40 m，标准段总宽为19.50 m，总高为13.46 m。汉城路站外包总长为227.0 m，标准段总宽为20.7 m，总高为13.16 m。两车站两端均为盾构区间，每个车站共设4个出入口、2组风亭等附属工程。

车站防水遵循“以防为主、刚柔结合”的原则，结构采用防水钢筋砼，防水砼抗渗等级P8，附加外包全封闭防水卷材，防水等级为一级，不允许渗水、结构表面无湿渍。

二、防水混凝土施工

地铁车站以自防水为主，附加防水为辅，结构自防水首先应保证钢筋混凝土结构的自防水能力，为此应该采取有效技术措施，保证防水砼的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性，加强诱导缝、变形缝、施工缝、后浇带等细部防水措施。

1.防水混凝土质量要求。

（1）胶凝材料用量应根据混凝土的抗渗等级和强度等级等选用，其总用量不宜小于320 kg/m3；水泥采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，强度等级宜为42.5级，当强度要求较高或地下水有腐蚀性时，胶凝材料用量可通过试验调整。见表1。

表1 不同环境及强度水胶比和胶凝材料用量

注：表中胶凝材料最小用量指骨料最大粒径为20 mm的混凝土，如最大粒径为40 mm，最小用量取表中数值减30 kg/m3，如最大粒径为15 mm和10 mm，最小用量分别取表中数值加20 kg/m3和30 kg/m3。

（2）砂率宜为35%～40%，泵送时可增至45%；灰砂比宜为1∶1.5～1∶2.5；水胶比不得大于0.50，有侵蚀性介质时水胶比不宜大于0.45；防水混凝土采用预拌混凝土时，入泵坍落度宜控制在120 mm～160 mm，坍落度每小时损失值不应大于20 mm，坍落度总损失值不应大于40 mm。

（3）配置砼的掺和料采用双掺，所有的矿物掺和料应符合下列要求：粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的有关规定，粉煤灰的等级不低于二级，烧失量不应大于5%，用量宜为胶凝总量的20%～30%。粒化高炉矿渣的品质要求应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣》GB/T18096的有关规定。

2.防水混凝土施工过程中质量控制。（1）进场检查。地铁施工中的混凝土基本都采用商品混凝土，施工单位主要对进场商砼进行质量检查，同时为加强过程和源头质量控制，还应定时和不定时对商砼原材进行检查，是否严格照施工配合比搅拌混凝土。要求项目部试验人员、质检人员及监理工程师共同对每车进场混凝土进行验收，主要验收内容有：

第一，检查质量证明资料，各种资料必须齐全，检查混凝土标号、使用部位、原材料各项参数、施工配合比和出厂时间等是否符合设计、规范和现场需求要求，如不符合应将混凝土退回厂家。

第二，检查外观质量，检查混凝土是否搅拌均匀，颜色一致，无杂物，不得有离析和泌水现象。

第三，塌落度验收，要对进场的砼进行塌落度检测，是否能满足设计要求，严格控制在120 mm～160 mm麻面之间。

第四，严格按照设计及规范要求制作和留置试件，西安地铁要求必须由监理单位、施工单位和商品混凝土供应单位三方试验人员共同见证砼试件的试件，并现场各方签字做好标记，取样时在现场浇筑点随机选取，同一部位、同一配合比的砼取样不少于一次，留置组数根据现场浇筑量确定，每一个部位不少于一组同条件试件。

（2）防水混凝土浇筑。防水混凝土浇筑采用连续水平、分层进行，选用由侧墙向中间，由一端头向另一端头整体推进，其中分层浇筑时两层时间间隔不超过2小时，气温超过30 ℃时不超过1小时，采用插入式振动泵振动时间一般控制在20 s～30 s，控制好振捣时间不能漏振或过振，以见到混凝土表面基本平坦，泛出水泥浆、混凝土不再显著下沉、无气泡排除为止。第二层混凝土应在第一层混凝土初凝前完成浇筑，振捣器应插入第一层5 cm～10 cm，充分振捣，消除第一层混凝土便面的泌水、气泡，使两层混凝土密实、均与的结合成一个整体，完成顶层浇筑后及时进行第一道收面，在终凝前完成第二次收面，收面时必须利用原浆，严禁采用顶面洒水及过度操作。

在进行墙体混凝土浇筑时，必须左右分层、对称、平行连续进行，当侧墙高度超过3 m，在浇筑至1/3高度时，必须适当的停歇，时间间隔不超过混凝土终凝，分层厚度一般为30 cm左右，混凝土自由倾落高度不应大于2 m，否则按规范要求每段每侧设置不少于3个串通，并且根据不同墙高选择振捣器的长度，保证能够作用到水平施工缝的位置，因结构中板一般为非抗渗的低标号混凝土，因此，侧墙混凝土需浇筑至中板顶部位置时方能浇筑中板与侧墙临接范围砼。

（3）防水混凝土养护。完成结构混凝土浇筑后，必须及时养护，确保成品混凝土在必要的温度和湿度下达设计强度。提高周围环境的湿度，减小混凝土内外结构温差，使水泥得以充分水化，并通过洒水或保湿水化热过程中损失的水分得到及时补充，避免混凝土表面或内部产生开裂，提高抗渗混凝土的强度和密实性。加强早起强度的养护尤为重要，抗渗混凝土养护周期一般不少于14天，夏季采用塑料薄膜覆盖，并在薄膜内洒水，避免水分蒸发过快。冬季时，首先采用塑料薄膜覆盖，再覆盖一到二层棉被，在棉被，必要时在棉被的顶面覆盖一层彩条布，以免雨雪天气淋湿棉被，如以上措施还达不到养护温度时，可在底板或中板位置设置火炉加热提高温度，侧墙处每间隔一定位置挂设碘钨灯进行烘烤。

防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板。用于固定模板的螺栓必须穿过混凝土结构时，可采用工具式螺栓或螺栓加堵头，螺栓上应应加焊方形止水环。拆模后应将留下的凹槽用密封材料封堵密实，并用聚合物水泥砂浆抹平。

3.脚手架拆除。在进行中板、顶板和梁等构件脚手架拆除时，严格按照同条件试验强度报告作为依据，必须达到设计强度100%时，方能开始拆除支撑体系，避免结构过早受力产生应力裂缝，导致后期产生渗漏点。

三、各种细部构造防水处理

通过对完成后的实体进行排查，出现渗漏水主要在车站的施工缝、诱导缝、车站主体与附属结构连接处的变形缝、盾构吊出孔后浇带、预埋件等部位，形成防水薄弱环节。

1.施工缝。

防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，当留设施工缝时，应符合下列规定：

（1）垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300 mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下300 mm处。墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300 mm。

（2）水平施工缝浇筑混凝土前，对缝表面应进行100%的凿毛处理，清除浮粒，用水冲洗干净并保持湿润，再铺上一层20 cm～25 cm厚、其材料和灰砂比与砼相同的水泥砂浆，使施工缝处新旧砼有效结合露出新鲜石子为度，然后铺设水泥基渗透结晶型防水涂料，再铺30 mm～50 mm厚的1∶1水泥砂浆并应及时浇筑混凝土。

（3）垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土。见图1。

图1 水平施工缝防水示意图

（4）镀锌钢板止水带横向在两侧用丁字型钢筋固定，每50 cm一道；纵向用两根通长钢筋固定，钢筋均焊接在侧墙钢筋上，钢筋焊接时用相应的措施对止水带进行保护。砼浇注时应对施工缝部位的砼进行充分振捣，有利于止水带和砼密实粘贴。见图2。

图2 钢板止水带固定示意图

2.诱导缝施工。

（1）车站诱导缝在柱中设置，诱导缝处除辅助外防水层外设置三道各自成环的止水线。

（2）诱导缝中部设置带注浆管的橡胶止水带，形成一道封闭的防水线，顶板外侧加设一道低模量聚氨酯密封胶，侧墙和底板加设一道外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带。

（3）诱导缝处为保证其能够达到其设计作用，此处砼无需进行凿毛处理，严格按照设计要求施做传力杆或传力筋，使诱导缝在发挥作用时，首先能够使传力杆或钢筋受力，以免混凝土被拉裂或诱导缝两侧不均匀变形过大，成为后期渗流的隐患点。

（4）诱导缝处底板、顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排出，振捣时严禁振捣棒接触止水带，止水带在转角部位的转弯半径不得小于20 cm，侧墙底板外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带与防水卷材应黏结固定。见图3。

图3 诱导缝止水带施工示意图

3.变形缝施工。

（1）车站仅在结构形式变化较大或地质条件变化较大的部位以及车站与通道、风道的接口处设置，变形缝宽度为20 mm。结构变形缝采取外贴式止水带和带注浆花管中置式橡胶止水带，并设置不锈钢接水槽。带注浆花管中置式橡胶止水带采用铁丝拉展固定在结构钢筋上，并利用挡头模板的支持作用将止水带固定。变形缝止水带准确就位，中心气孔必须放置在变形缝中间，变形缝止水带必须成环，接缝采用小型硫化机现场硫化。

（2）在浇注一侧砼时，为防止另一侧的橡胶止水带受到破坏，另一侧挡头板做成箱形进行保护。底板与顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排除，止水带处的砼应浇注密实并充分振捣，振捣时严禁振捣棒接触止水带。

（3）止水带的接头不得留在转角处，距转角的最小距离为B（墙厚）+200 mm，止水带在转角部位的转角半径不得小于20 cm，止水带除对接外，其他接头部位（T字型、十字型等）接头均采用工厂接头，不得在现场进行接头处理，对接应采用现场热硫化接头。

（4）混凝土浇筑前应检查止水带有无破损，如有应进行修补，止水带任意一侧混凝土的厚度均不得小于15 cm，止水带的纵向中心线应与接缝对齐，两者距离误差不得大于1 cm，止水带部位的模板应安装准确、牢固，避免跑模、胀模等影响止水带定位的准确性；浇筑和振捣止水带部位的混凝土时，应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正，避免止水带出现扭曲或倒伏。

4.后浇带施工。

设计预留后浇带，必须沿后浇带周边在板厚1/2处留置接茬台阶，台阶跨度不小于20 cm，高度为板厚的一半（详见后附图），在浇筑后浇带混凝土前，将整个接茬面100%凿毛，涂刷水泥结晶性渗透材料，并沿后浇带孔口在安装一周遇水膨胀止水条，后浇带必须采用微膨胀砼，并振捣密实，及时养护，此处的模板及支撑体系在同条件试件强度达100%时方能拆除。见图4。

图4 后浇带接缝构造图

四、总结

地铁工程为百年工程，地铁防水应严格按照以“自防水为主，外加防水为辅”的原则，尤其以细部防水为质量控制重点。确保混凝土密实性、控制早期裂缝，对混凝土配合比、施工工艺等进行控制，同时加强外防水的最后一道防线施工质量，方能保证万无一失。

参考文献

[1]西安市地铁一号线一期工程施工图设计.

[2]2009-0401，地下工程防水技术规范.

[3]建筑施工手册（第四版），中国建筑工业出版社.

防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板。用于固定模板的螺栓必须穿过混凝土结构时，可采用工具式螺栓或螺栓加堵头，螺栓上应应加焊方形止水环。拆模后应将留下的凹槽用密封材料封堵密实，并用聚合物水泥砂浆抹平。

3.脚手架拆除。在进行中板、顶板和梁等构件脚手架拆除时，严格按照同条件试验强度报告作为依据，必须达到设计强度100%时，方能开始拆除支撑体系，避免结构过早受力产生应力裂缝，导致后期产生渗漏点。

三、各种细部构造防水处理

通过对完成后的实体进行排查，出现渗漏水主要在车站的施工缝、诱导缝、车站主体与附属结构连接处的变形缝、盾构吊出孔后浇带、预埋件等部位，形成防水薄弱环节。

1.施工缝。

防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，当留设施工缝时，应符合下列规定：

（1）垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300 mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下300 mm处。墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300 mm。

（2）水平施工缝浇筑混凝土前，对缝表面应进行100%的凿毛处理，清除浮粒，用水冲洗干净并保持湿润，再铺上一层20 cm～25 cm厚、其材料和灰砂比与砼相同的水泥砂浆，使施工缝处新旧砼有效结合露出新鲜石子为度，然后铺设水泥基渗透结晶型防水涂料，再铺30 mm～50 mm厚的1∶1水泥砂浆并应及时浇筑混凝土。

（3）垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土。见图1。

图1 水平施工缝防水示意图

（4）镀锌钢板止水带横向在两侧用丁字型钢筋固定，每50 cm一道；纵向用两根通长钢筋固定，钢筋均焊接在侧墙钢筋上，钢筋焊接时用相应的措施对止水带进行保护。砼浇注时应对施工缝部位的砼进行充分振捣，有利于止水带和砼密实粘贴。见图2。

图2 钢板止水带固定示意图

2.诱导缝施工。

（1）车站诱导缝在柱中设置，诱导缝处除辅助外防水层外设置三道各自成环的止水线。

（2）诱导缝中部设置带注浆管的橡胶止水带，形成一道封闭的防水线，顶板外侧加设一道低模量聚氨酯密封胶，侧墙和底板加设一道外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带。

（3）诱导缝处为保证其能够达到其设计作用，此处砼无需进行凿毛处理，严格按照设计要求施做传力杆或传力筋，使诱导缝在发挥作用时，首先能够使传力杆或钢筋受力，以免混凝土被拉裂或诱导缝两侧不均匀变形过大，成为后期渗流的隐患点。

（4）诱导缝处底板、顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排出，振捣时严禁振捣棒接触止水带，止水带在转角部位的转弯半径不得小于20 cm，侧墙底板外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带与防水卷材应黏结固定。见图3。

图3 诱导缝止水带施工示意图

3.变形缝施工。

（1）车站仅在结构形式变化较大或地质条件变化较大的部位以及车站与通道、风道的接口处设置，变形缝宽度为20 mm。结构变形缝采取外贴式止水带和带注浆花管中置式橡胶止水带，并设置不锈钢接水槽。带注浆花管中置式橡胶止水带采用铁丝拉展固定在结构钢筋上，并利用挡头模板的支持作用将止水带固定。变形缝止水带准确就位，中心气孔必须放置在变形缝中间，变形缝止水带必须成环，接缝采用小型硫化机现场硫化。

（2）在浇注一侧砼时，为防止另一侧的橡胶止水带受到破坏，另一侧挡头板做成箱形进行保护。底板与顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排除，止水带处的砼应浇注密实并充分振捣，振捣时严禁振捣棒接触止水带。

（3）止水带的接头不得留在转角处，距转角的最小距离为B（墙厚）+200 mm，止水带在转角部位的转角半径不得小于20 cm，止水带除对接外，其他接头部位（T字型、十字型等）接头均采用工厂接头，不得在现场进行接头处理，对接应采用现场热硫化接头。

（4）混凝土浇筑前应检查止水带有无破损，如有应进行修补，止水带任意一侧混凝土的厚度均不得小于15 cm，止水带的纵向中心线应与接缝对齐，两者距离误差不得大于1 cm，止水带部位的模板应安装准确、牢固，避免跑模、胀模等影响止水带定位的准确性；浇筑和振捣止水带部位的混凝土时，应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正，避免止水带出现扭曲或倒伏。

4.后浇带施工。

设计预留后浇带，必须沿后浇带周边在板厚1/2处留置接茬台阶，台阶跨度不小于20 cm，高度为板厚的一半（详见后附图），在浇筑后浇带混凝土前，将整个接茬面100%凿毛，涂刷水泥结晶性渗透材料，并沿后浇带孔口在安装一周遇水膨胀止水条，后浇带必须采用微膨胀砼，并振捣密实，及时养护，此处的模板及支撑体系在同条件试件强度达100%时方能拆除。见图4。

图4 后浇带接缝构造图

四、总结

地铁工程为百年工程，地铁防水应严格按照以“自防水为主，外加防水为辅”的原则，尤其以细部防水为质量控制重点。确保混凝土密实性、控制早期裂缝，对混凝土配合比、施工工艺等进行控制，同时加强外防水的最后一道防线施工质量，方能保证万无一失。

参考文献

[1]西安市地铁一号线一期工程施工图设计.

[2]2009-0401，地下工程防水技术规范.

[3]建筑施工手册（第四版），中国建筑工业出版社.

防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板。用于固定模板的螺栓必须穿过混凝土结构时，可采用工具式螺栓或螺栓加堵头，螺栓上应应加焊方形止水环。拆模后应将留下的凹槽用密封材料封堵密实，并用聚合物水泥砂浆抹平。

3.脚手架拆除。在进行中板、顶板和梁等构件脚手架拆除时，严格按照同条件试验强度报告作为依据，必须达到设计强度100%时，方能开始拆除支撑体系，避免结构过早受力产生应力裂缝，导致后期产生渗漏点。

三、各种细部构造防水处理

通过对完成后的实体进行排查，出现渗漏水主要在车站的施工缝、诱导缝、车站主体与附属结构连接处的变形缝、盾构吊出孔后浇带、预埋件等部位，形成防水薄弱环节。

1.施工缝。

防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，当留设施工缝时，应符合下列规定：

（1）垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300 mm的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留在拱（板）墙接缝线以下300 mm处。墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300 mm。

（2）水平施工缝浇筑混凝土前，对缝表面应进行100%的凿毛处理，清除浮粒，用水冲洗干净并保持湿润，再铺上一层20 cm～25 cm厚、其材料和灰砂比与砼相同的水泥砂浆，使施工缝处新旧砼有效结合露出新鲜石子为度，然后铺设水泥基渗透结晶型防水涂料，再铺30 mm～50 mm厚的1∶1水泥砂浆并应及时浇筑混凝土。

（3）垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土。见图1。

图1 水平施工缝防水示意图

（4）镀锌钢板止水带横向在两侧用丁字型钢筋固定，每50 cm一道；纵向用两根通长钢筋固定，钢筋均焊接在侧墙钢筋上，钢筋焊接时用相应的措施对止水带进行保护。砼浇注时应对施工缝部位的砼进行充分振捣，有利于止水带和砼密实粘贴。见图2。

图2 钢板止水带固定示意图

2.诱导缝施工。

（1）车站诱导缝在柱中设置，诱导缝处除辅助外防水层外设置三道各自成环的止水线。

（2）诱导缝中部设置带注浆管的橡胶止水带，形成一道封闭的防水线，顶板外侧加设一道低模量聚氨酯密封胶，侧墙和底板加设一道外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带。

（3）诱导缝处为保证其能够达到其设计作用，此处砼无需进行凿毛处理，严格按照设计要求施做传力杆或传力筋，使诱导缝在发挥作用时，首先能够使传力杆或钢筋受力，以免混凝土被拉裂或诱导缝两侧不均匀变形过大，成为后期渗流的隐患点。

（4）诱导缝处底板、顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排出，振捣时严禁振捣棒接触止水带，止水带在转角部位的转弯半径不得小于20 cm，侧墙底板外贴式反应性丁基橡胶塑料止水带与防水卷材应黏结固定。见图3。

图3 诱导缝止水带施工示意图

3.变形缝施工。

（1）车站仅在结构形式变化较大或地质条件变化较大的部位以及车站与通道、风道的接口处设置，变形缝宽度为20 mm。结构变形缝采取外贴式止水带和带注浆花管中置式橡胶止水带，并设置不锈钢接水槽。带注浆花管中置式橡胶止水带采用铁丝拉展固定在结构钢筋上，并利用挡头模板的支持作用将止水带固定。变形缝止水带准确就位，中心气孔必须放置在变形缝中间，变形缝止水带必须成环，接缝采用小型硫化机现场硫化。

（2）在浇注一侧砼时，为防止另一侧的橡胶止水带受到破坏，另一侧挡头板做成箱形进行保护。底板与顶板的止水带采用盆式安装方法，以利于振捣混凝土时产生的气体顺利排除，止水带处的砼应浇注密实并充分振捣，振捣时严禁振捣棒接触止水带。

（3）止水带的接头不得留在转角处，距转角的最小距离为B（墙厚）+200 mm，止水带在转角部位的转角半径不得小于20 cm，止水带除对接外，其他接头部位（T字型、十字型等）接头均采用工厂接头，不得在现场进行接头处理，对接应采用现场热硫化接头。

（4）混凝土浇筑前应检查止水带有无破损，如有应进行修补，止水带任意一侧混凝土的厚度均不得小于15 cm，止水带的纵向中心线应与接缝对齐，两者距离误差不得大于1 cm，止水带部位的模板应安装准确、牢固，避免跑模、胀模等影响止水带定位的准确性；浇筑和振捣止水带部位的混凝土时，应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正，避免止水带出现扭曲或倒伏。

4.后浇带施工。

设计预留后浇带，必须沿后浇带周边在板厚1/2处留置接茬台阶，台阶跨度不小于20 cm，高度为板厚的一半（详见后附图），在浇筑后浇带混凝土前，将整个接茬面100%凿毛，涂刷水泥结晶性渗透材料，并沿后浇带孔口在安装一周遇水膨胀止水条，后浇带必须采用微膨胀砼，并振捣密实，及时养护，此处的模板及支撑体系在同条件试件强度达100%时方能拆除。见图4。

图4 后浇带接缝构造图

四、总结

地铁工程为百年工程，地铁防水应严格按照以“自防水为主，外加防水为辅”的原则，尤其以细部防水为质量控制重点。确保混凝土密实性、控制早期裂缝，对混凝土配合比、施工工艺等进行控制，同时加强外防水的最后一道防线施工质量，方能保证万无一失。

参考文献

[1]西安市地铁一号线一期工程施工图设计.

[2]2009-0401，地下工程防水技术规范.

桥面防水混凝土 第7篇

关键词：桥面铺装,防水混凝土,抗渗性能,抗裂性能

近年来,赤峰市桥梁建筑事业蓬勃发展,据统计赤峰市共有桥梁2 477座,是公路养护工作的重要组成部分。在日常的养护工作及桥梁情况调查过程中,我们发现部分桥梁出现病害乃至成为危桥的原因是:桥面铺装混凝土抗渗性能较差或在运营过程中产生较多裂缝,水分渗入桥面铺装,而且赤峰市冬季气温较低,水分发生冻胀,使桥面铺装层进一步被破坏,从而降低了桥面铺装层对梁体等结构的保护能力,桥面积水渗入到梁体或拱圈,使桥梁主体结构被破坏,由于桥面铺装层破损进而影响到桥梁的运营状况及寿命的问题已经越来越普遍,图1为破损的桥面铺装。桥面铺装混凝土的特点是厚度较薄、平面面积大、设计强度等级较高、水泥用量较大、易产生收缩裂缝[1]。根据以上特点及赤峰市桥梁运营需求,用于桥面铺装的混凝土应具有以下性能:结构密实,具有较高的抗渗性能;具有较好的抗裂性能,即应降低混凝土在凝结硬化阶段产生的收缩裂缝,又应提高混凝土层的抗冲击能力。因此在桥梁建设过程中,应该采取措施提高桥面铺装混凝土的防水、抗裂性能,以延长桥梁的使用寿命。

目前,赤峰市的桥梁设计均在桥梁桥面铺装中设置防水混凝土层,期望能够阻断水的渗入, 保护主梁免遭水侵蚀。但是在设计文件中,防水混凝土的概念较为模糊,事实上此概念起源于房建领域,其定义为通过调整混凝土的配合比、掺加外加剂或使用新品种水泥等方法提高混凝土自身的密实性、憎水性和抗渗性,使其抗渗等级能够达到P6的混凝土,这个定义并不能完全反映桥面铺装混凝土的需求,图2为混凝土抗渗实验仪器。一般设计文件中给出的防水混凝土配合比有较大的局限性,并不能满足桥面铺装层防水混凝土的性能要求。

因此,该文结合赤峰市桥梁施工的实际情况及客观需求,从桥面铺装混凝土原材料选择、配合比设计、防水材料喷涂等方面分析讨论施工的注意事项,为防水混凝土在桥面铺装中的应用提供技术参考。

1 原材料选择

1.1 水泥

赤峰市桥梁工程所使用的桥面铺装防水混凝土强度等级较高,一般在C40～C50之间,因此建议选择PO42.5及以上强度等级的水泥。不建议使用PF、PC、PC等掺有较多矿物掺合料的复合水泥。同时应该注意,混凝土的温升是由于水泥在水化过程中放热引起的,为降低水化热,抑制混凝土因温度应力产生裂缝, 应要求所选择使用的水泥中,铝酸三钙(C3A) 含量不超过8%[1]。

1.2 粗骨料

石子应选连续级配的碎石以提高混凝土密实性,其最大粒径不应大于31.5 mm,建议选用5～20 mm连续级配碎石。粗骨料中应无石粉、泥块等杂物。

1.3 细集料

应使用洁净河砂,砂的级配应在Ⅱ区中砂范围内。

1.4 水

应使用洁净、无污染的水,其pH值应符合标准要求。

1.5 矿物掺合料

现代高性能混凝土配合比设计经常会用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料取代一部分水泥,以降低水泥水化热、改善混凝土性能、提高经济效益。在桥面铺装防水混凝土中所应用的粉煤灰其等级最低应为Ⅱ级,尽量使用Ⅰ级粉煤灰;矿渣应为S95级。

各原材料均应符合国家其他相关标准。

2 防水混凝土配合比设计

混凝土配合比因原材料、性能需求的不同而不同,在此针对赤峰市桥面铺装混凝土的具体情况(强度等级为C40～C50)、性能需求(较高的抗渗、抗裂性能),给出混凝土配合比主要因素的波动范围即可进行性能改进措施的研究。

2.1 水灰比、水泥用量及砂率

水灰比、最小水泥用量、砂率三项因素是混凝土配合比设计的三项基本指标,每一项均可对所配制混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能产生巨大的影响。

水灰比(W/C):水灰比是影响混凝土工作性能、力学性能、耐久性能的最关键因素。实验研究表明,混凝土的水灰比与混凝土强度、抗渗性能呈近线性反比关系,即随着水灰比的变大混凝土的抗渗性能、力学性能均下降。根据赤峰市桥面铺装防水混凝土的强度等级以及防水性能要求,建议赤峰市桥面铺装防水混凝土的水灰比应小于0.38。

水泥用量:混凝土中的水泥用量过少,则混凝土的工作、力学及耐久性能均无法保证;水泥用量过大则会导致混凝土水化温升过高、干缩变形增大等问题,使得混凝土的裂缝增加。根据赤峰市桥面铺装防水混凝土的强度等级以及防水性能要求,建议赤峰市桥面铺装防水混凝土的水泥用量(在不掺加掺合料或膨胀剂的情况下)应在400～490 kg/m3范围内。

砂率(sp):砂率低则混凝土工作性能较差,易产生离析;砂率高则混凝土用水量增加,强度下降且干缩率上升。根据赤峰市桥面铺装防水混凝土的性能要求,建议赤峰市桥面铺装防水混凝土的砂率应在0.37～0.42之间。

桥面铺装防水混凝土配合比设计的基本指标应在符合上述建议的基础上,安排科学的、合理的实验计划(如正交试验),通过分析大量的实验数据、结果,选取使混凝土性能达到最优的因素水平组合,确定各指标的具体数据。

2.2 掺合料取代水泥量

使用优质粉煤灰、矿渣等掺合料取代适量的水泥可以提高混凝土工作性能、后期力学性能、改善混凝土耐久性能。但因活性矿物掺合料的水化作用发生较晚,所配制的混凝土早期强度发展较慢,所以根据赤峰市桥面铺装防水混凝土的性能要求,如在混凝土使用掺合料,则掺合料质量应小于掺合料与水泥总质量的20%。

2.3 混凝土外加剂的选择与应用

混凝土外加剂是现代高性能混凝土必不可少的组分,它能够提高混凝土的各项性能,能够提高混凝土抗渗性能的外加剂主要有以下几种:高效减水剂、膨胀剂、引气剂。

高效减水剂:通过掺入高效减水剂能够在保证混凝土工作性能不变的情况下,降低拌和混凝土的用水量,从而降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度;同时由于混凝土拌和物中的自由水量减少,自由水分蒸发而产生的孔隙体积也相应较少,混凝土的密实度提高,从而提高混凝土的抗渗性能[2]。

引气型减水剂:掺加引气剂引入一定量的微小的均匀分布的气泡可以提高混凝土的流动性,改善内部结构,使混凝土中自由水蒸发的路线变得分散、曲折,从而防止水的渗入,而且掺加引气剂的混凝土抗冻性能有较大的提升[3]。但由于引气量的影响因素较多, 施工控制难度大,在施工条件不能保证的情况下,不建议使用引气型减水剂。

膨胀剂:膨胀剂可以使混凝土在凝结硬化过程中产生一定的体积膨胀,这种作用一方面可以改善硬化混凝土的孔结构, 减少毛细孔孔径, 降低孔隙率, 达到提高混凝土抗渗性能的目的;另一方面还可以抵消混凝土硬化阶段收缩带来的体积变化。对比一般的混凝土外加剂,膨胀剂的掺量较高,其掺加方法为取代等量水泥[4]。目前,膨胀剂在我国的桥面铺装混凝土施工中已经得到了较多的应用,并取得了良好的效果,因此建议在有条件的情况下,应展开高效减水剂配合膨胀剂在桥面铺装混凝土中应用的研究。

目前赤峰市的桥面铺装防水混凝土中使用的外加剂仅为高效减水剂,但大量工程实践证明减水剂与膨胀剂复合使用,不仅可以提高混凝土的抗渗性能而且能够提高混凝土的抗裂性能,混凝土中掺加引气剂也可有效地提高混凝土抗冻性能。因此,应根据工程实际情况,切实开展外加剂在桥面铺装混凝土中的应用研究。

2.4 掺加纤维

在混凝土中掺加各种非连续的纤维可改善混凝土的抗拉强度低、抗冲击强度差、脆性大、易开裂的缺点。纤维抑制混凝土裂缝的原理是:依靠大量高抗拉强度、高长径比、高粘接强度的纤维丝均匀乱向分布, 以阻止混凝土裂缝的产生并抑制裂缝的发展[5]。桥面铺装混凝土中掺加纤维,不仅可以提高其抗裂性能还能够提高混凝土的耐疲劳极限,在一定程度上增强抗超载能力。

目前,赤峰市桥面铺装防水混凝土中掺加的纤维主要有两种:一种为钢纤维,另一种为聚丙烯纤维。在混凝土配合比设计中,应确定合适的纤维掺量,并注意将体积掺量转化为质量掺量,以方便施工中的称量。

施工过程中,还应注意根据相应标准对纤维质量进行检测,质量较差的纤维对混凝土的影响是负面的。纤维混凝土的拌和要保证纤维能够均匀的分布在混凝土中,避免出现结团等现象。

研究资料显示:将钢纤维、聚丙烯纤维按一定比例混合使用,可大幅度提高混凝土的力学、抗渗、抗裂性能,在今后的工作中可将此作为研究重点。

3 防水涂层材料的应用

在桥面铺装混凝土层上涂刷合适的防水材料,可以较大程度的提高铺装层的防水性能。有研究显示涂刷过水泥基渗透结晶防水材料的混凝土的抗渗性能比普通混凝土提高约2倍左右。赤峰市桥梁建设中常用到的防水材料为水泥基渗透结晶防水材料,其作用机理及施工中应注意的问题如下。

水泥基渗透结晶防水材料是由硅酸盐水泥、石英砂和多种特殊的活性化学成分配制而成的粉状材料。其防水工作原理是将其中特有的活性化学物质以水为载体,渗入混凝土孔结构,使混凝土中未水化的水泥颗粒发生水化作用,形成不溶于水的支蔓状结晶,并与混凝土凝结成整体,提高混凝土的密实度,从而提高混凝土的抗渗能力,达到永久性的防水、防潮、抗渗和保护钢筋的目的,同时增强混凝土结构的强度[6]。

在水泥基渗透结晶防水材料施工中应注意以下问题[6]:

1)不能在雨中或环境温度低于4 ℃时施工,外界气温较高时建议在早晚或夜间进行,防止涂层过快干燥致使表面起皮影响抗渗性能。

2)施工前应将混凝土面用水浸透以加强表面的虹吸作用,但注意表面不能留有明水。

3)混凝土浇筑后的24～72 h为使用该涂料的最佳时段。

4)混凝土表面应当粗糙、干净。结构表面如有缺陷、裂缝、蜂窝、麻面均应修凿、清理。

5)进行涂刷时应保持方向一致、厚度均匀,避免漏刷。二遍涂刷时需要使第一遍涂层保持湿润、无明水。第一遍与第二遍涂刷方向相互垂直,涂层的总厚度不小于0. 8 mm。

6)用净水喷雾式养护,避免涂层被破坏。每天需喷水3次,连续2～3 d,在热天或干燥天气要多喷几次。露天施工用湿草袋覆盖。

桥面铺装既是桥面结构的共同受力层,又是保护梁体免受外界水害侵蚀的最后一道屏障,所以在工程施工中应高度重视桥面铺装防水混凝土的施工。施工过程中应注意防水混凝土原材料的合理选择、优化混凝土配合比设计,重视外加剂、纤维、防水涂料等对混凝土抗渗、防裂性能的提高作用,提高施工工艺水平,确保桥面铺装防水混凝土工程质量。

参考文献

[1]孙忠义,王太山.桥面防水混凝土.华东公路,2009(2):43-45.

[2]中国工程院土木水利与建筑学部.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]王硕太,朱仁兴,许永坤,等.自密实自防水高性能混凝土应用研究[J].新型建筑材料,2007(10):1-4.

[4]张占军,乔东祥.混凝土桥面防水层应用与研究[J].公路,2004(8):11-16.

[5]杨建新,陆建文.合成纤维混凝土防渗性能的指标及试验方法的探讨[J].混凝土,2009(1):70-72.

防水混凝土 第8篇

建筑工程的防水,从狭义上来说是对混凝土构筑物的防水,而对混凝土特性科学的评价则是“混凝土的裂缝是不可避免的”。混凝土自身多孔隙,施工缝和收缩缝也较多,因此,《地下工程防水技术规范》中规定混凝土允许裂缝宽度为0.2 mm,这也是合乎情理的。从物理概念上说,水分子的直径约0.310-9 m,混凝土有0.2 mm的裂缝,肯定要漏水的,因此混凝土单独采取结构自防水是不能杜绝渗漏的,只能在某种程度上降低渗漏的几率。混凝土除了结构自防水外,还必须构筑柔性密封防水层,采取“刚柔相济”的措施,以达到最佳的防水效果。对混凝土进行柔性密封防水,最根本的是解决防水材料跟潮湿甚至不太平整的混凝土进行有效粘结的问题。普通的物理性粘结需要粘结面干燥、干净、平整,然而物理性粘结当受到环境湿热循环、水汽溶胀、基层运动等因素影响时,会逐步失效,最终导致防水材料与粘结面脱离,产生空鼓窜水,致使防水系统失效。因此混凝土的密封防水难以通过普通的物理粘结来解决,必须通过化学交联作用才能够持久地粘结密封防水。针对此现状以及混凝土的特性,广西金雨伞防水装饰有限公司研发了具有化学反应活性的功能型防水卷材CPS反应粘防水卷材,它具有与现浇混凝土或水泥凝胶发生化学交联反应的功能,可与混凝土基层形成界面密封反应层结构,使卷材牢固地粘结到混凝土上,有效解决了卷材与基层粘结的问题和湿面施工的难题,避免了普通防水材料与基层不能有效粘结而产生窜水漏水的问题。

1 CPS反应粘防水卷材

CPS反应粘防水卷材主要由高分子片材、增强层、CPS反应粘密封胶、隔离膜组成,如图1所示。该产品的核心成分CPS反应粘密封胶,是一种具有反应活性的改性胶料,能与现浇混凝土发生化学交联反应。通过“物理铆榫和化学交联的协同作用”(Chemical Bonding and Physical CrosslinkingSynergism,简称CPS),反应粘密封胶与混凝土基层牢固粘结,形成界面反应密封层,对混凝土基层起到密封防水的作用。此界面反应密封层连续致密,犹如在混凝土基层上构筑了一个类似由涂料层和卷材层复合一体的“二元”防水层结构,能适应基层开裂变形的影响,起到长久防水的效果。

CPS反应粘防水卷材施工时,根据工程的具体情况可以选用湿铺法或预铺法。湿铺法是指将CPS反应粘防水卷材,用水泥凝胶(素水泥浆)直接与基层粘结的施工方法;预铺法是指将CPS反应粘防水卷材空铺在基面上,然后在其上浇筑混凝土,使后浇混凝土与卷材紧密粘结的施工方法。CPS反应粘防水卷材特别适用于潮湿或有潮气的地下防水工程,彻底解决了以往普通防水卷材与混凝土粘结不好产生窜水漏水而导致整个防水系统失效的难题,以及卷材湿面施工的难题。

2 CPS反应粘防水卷材与混凝土反应粘结的机理

CPS反应粘防水卷材不同于普通的防水卷材,它是一种具有化学反应活性的功能型防水卷材,采用湿铺或预铺法施工时,其与现浇混凝土或水泥凝胶粘结的机理主要包含两个方面。

2.1 卷材与水泥凝胶发生化学反应形成交联结构而产生粘结

当卷材铺贴于水泥凝胶的表面后,水泥的主要成分硅酸三钙在常温下开始水化反应生成水化硅酸钙(CSH凝胶)和氢氧化钙,化学反应方程式如下:

水泥水化形成CSH凝胶过程中会产生活性SiOH基团,它可与CPS反应粘改性胶料中一种功能助剂P2的活性基团反应生成醚键,使水化硅酸钙素浆与卷材表层形成化学键而牢固链接在一起。卷材中的另一种功能助剂P1,可以通过极性基团与水泥凝胶形成离子型交联结构。这种通过化学反应产生的粘结作用非常牢固,且受使用环境因素的影响较小,因而它能持久地粘结在基面上,并与基面形成满粘结构。胶料中的两种改性剂与水化硅酸钙键合形成的交联结构如图2所示。

2.2 卷材胶料层在水泥固化过程中产生物理吸附和铆榫作用而与基面形成粘结

水泥凝胶遇水发生水化反应,生成的水化产物聚集在水泥颗粒的表面形成凝聚薄膜。水泥颗粒表面形成可塑性的薄膜状凝胶,保证了其具有良好的流动性,填补了界面层微观上凹凸不平的缺陷,通过挤压使卷材和水泥凝胶之间形成微观上的完全润湿。胶层和水泥凝胶充分润湿后,使胶层表面张力与水泥凝胶表面张力接近,从而使两者紧密结合,产生物理吸附作用。同时水分不断深入凝胶薄膜层进行化学反应,使薄膜层向内增厚;通过薄膜层向外扩散的水化物聚集在膜层外侧使膜层向外增厚。由于水分渗入膜层内部的速度大于水化物向外扩散的速度,因而产生渗透压力,膜层内部水化物的饱和溶液向外突出造成膜层破裂。膜层的破裂使水化物与水迅速而广泛地接触,于是反应加速,生成较多量的水化硅酸盐凝胶、氢氧化钙和水化硫酸钙等水化物,它们之间相互接触生长到一定程度后,浆体会完全失去可塑性,建立起相互缠绕的网状结构,并在网状结构内不断产生水化物,之后浆体逐渐产生强度而硬化形成水泥石。在这个过程中,水泥固化消耗大量的水,使得在水泥与CPS反应粘改性胶料层间形成局部封闭的体系中产生负压,而且水泥的固化放热促进了CPS反应粘改性胶料的蠕变,使其深入到混凝土的毛细管或孔隙中,形成物理铆榫结构,达到可靠的粘结效果。CPS反应粘改性胶料层渗透到混凝土的毛细管或孔隙中,增大了CPS反应粘改性胶料层与混凝土接触的面积,促使CPS反应粘改性胶料层与混凝土形成的铆榫结构上生成更多的化学键,从而使粘结更为牢固、紧密,形成可靠的“皮肤式”防水效果。

图3为卷材和混凝土形成化学交联与物理铆榫协同粘结的示意图。

3 CPS反应粘防水卷材的特点

CPS反应粘防水卷材作为一种功能型卷材,在应用过程中,具有很多非功能型防水卷材所不具备的特点,如:它可与现浇混凝土同步反应粘结,粘结强度比普通防水卷材要大得多且粘结持久。卷材可通过界面反应密封层与基层混凝土融为一体,对混凝土起到密封防水的作用,同时界面反应密封层与卷材层构成了一个“二元”蠕变抗裂结构,可有效防御因混凝土基层开裂而产生的漏水现象。

3.1 与混凝土同步反应粘结强度大

一般普通硅酸盐水泥初凝时间不低于45 min,终凝时间不低于10 h,现浇混凝土或水泥凝胶的化学反应基本在这个时段内完成,而CPS反应粘防水卷材在6~8 h便可与混凝土基层形成有效粘结,其粘结强度随着水泥固化时间的延长有所增大。当水泥固化的环境温度高于30℃时,卷材在48 h左右粘结强度达到峰值,粘结后剥离强度不小于4.0 N/mm,最大可达8.0 N/mm。当水泥固化的环境温度低于15℃时,固化粘结时间为7 d左右,粘结后剥离强度不小于4.0 N/mm。图4为CPS反应粘防水卷材在30℃时剥离强度与反应粘结时间的关系曲线。

CPS反应粘防水卷材与混凝土反应粘结后,其粘结后的剥离强度大于国家标准的2倍以上,要比普通防水卷材(如SBS改性沥青防水卷材、自粘防水卷材)大得多,比聚合物水泥基防水涂料、聚氨酯防水涂料也要大得多。表1为不同防水材料与混凝土粘结的情况对比。

3.2 粘结持久不可逆,水煮不分层

CPS反应粘防水卷材与混凝土反应粘结后,耐久性非常优异,如果没有高温或强烈紫外线的破坏,这种在界面部位存在化学交联作用的粘结基本不会受影响,而普通的物理粘结往往在溶剂、水汽或基面热胀冷缩的作用下,出现“解吸附”和“脱铆榫”的现象,从而使粘结力下降,失去防水效果。把粘结在混凝土上的CPS反应粘防水卷材样块放入100℃的水中煮8 h,冷却后进行剥离试验,其剥离强度仍可达到原来的80%以上,且剥离面仍然留有一层类似涂料的完整密封层。湿铺法施工的普通自粘防水卷材与混凝土粘结后,在同样的条件下水煮冷却后剥离,其剥离强度大大降低,卷材与混凝土基层脱离,不存在界面密封层。图5为CPS反应粘防水卷材和湿铺自粘防水卷材水煮后的剥离试验结果对比。

3.3 形成“二元”蠕变抗裂结构密封防水

CPS反应粘防水材料通过化学交联与物理铆榫的协同作用粘结到混凝土上,卷材与基层之间存在界面反应密封层,其粘结强度大于卷材自身的内聚力,因而防水材料能在混凝土上构筑一个类似涂料层和卷材层复合一体的防水结构层(图6),起到卷材和涂料双重防水的效果。

当混凝土基层开裂时,普通防水层便会产生“零断裂”现象,原因是防水层与基面紧密粘结,在强大的裂缝应力下,防水层会被迅速拉裂。裂缝处产生的应力远大于防水层自身的强度,如果此应力不能通过防水结构层释放掉或减弱,防水层就会被撕裂,产生裂缝从而导致漏水。而要释放掉裂缝应力,防水层与混凝土基层间必须要有一个过渡层,此过渡层既要能有效地与混凝土粘结,又要能与防水层相融合,而且还必须有足够的弹性和蠕变性。当基层开裂产生应力时,此过渡层便会被拉裂,同时向防水层传递应力,防水层与过渡层间便会通过蠕变释放应力,减弱裂缝对防水层的影响,这就是二元蠕变抗裂结构抵抗裂缝破坏的的机理。图7为CPS反应粘防水卷材二元蠕变抗裂结构示意图,其中“二元结构”中的“一元”便是CPS反应粘防水卷材与混凝土基面的界面反应密封层,它起到粘结、密封防水的作用,同时还起到与卷材粘结融合的作用;另“一元”是卷材层,它起到加强保护的作用,同时可以有效释放过渡层传递的基层应力。当裂缝停止扩展,应力消失或减弱时,卷材的密封胶层通过蠕变修复过渡层因拉裂产生的破损,使防水层始终保持一个完整的密封结构。

4 结语

硅烷浸渍混凝土防水技术 第9篇

本文综述了目前硅烷类材料的防水机理、产品类别、防水效果评价及其施工技术,并针对目前存在的问题,提出硅烷防护材料的发展方向,为其在各类混凝土防水、防护工程中推广应用提供理论和实际指导依据。

1 硅烷防水机理和类别

1.1 硅烷防水机理

硅烷的防水机理在学术界已达成共识。首先硅烷在碱性物质激发下与混凝土中的水分发生水解反应生成带有3个羟基的活性硅醇,还可与邻近的硅醇分子起交联反应;然后,硅醇在混凝土及其毛细管孔隙的表面与羟基(来源于水泥中所含硅酸三钙和硅酸二钙不断水化时产生的氢氧化钙)反应,形成不稳定的硅醇键,从而以化学键合方式相连,在混凝土表面和毛细管孔隙表面上形成憎水性的反应层,并起到一定的防水作用[3]。具体反应过程如图1所示。

一般地,混凝土表面防护材料可分为3类:表面膜层封闭材料,混凝土孔密实剂和在混凝土表面孔隙内壁形成的连续的防水膜层[8]。图2的a,b,c分别是这3种混凝土防护材料在混凝土结构表面的示意图。

硅烷浸渍防水处理后混凝土表面生成的憎水层如图2(c)所示,硅烷分子渗进混凝土孔隙中,并在孔内壁上形成一层憎水膜层,从而使得混凝土基材形成了远低于水的表面张力。未经过硅烷处理的混凝土表面亲水性强,水滴可以在其表面弥散开来,形成较大的接触角;而经过硅烷浸渍处理的混凝土表面形成了憎水层,在其表面可形成“滚珠”效应。更为重要的是,硅烷没有堵塞混凝土中的毛细孔,基材的透气性得以继续保持,这样既起到防水的功效,又可以保持混凝土结构的“呼吸”功能,为混凝土结构提供长期持久的保护,提高建筑物的使用寿命。

1.2 硅烷产品的类别

随着高分子分子设计技术的发展,目前,市场上硅烷产品种类繁多。根据硅烷主要成分及形态,可对硅烷产品进行不同的分类。按照主要成分来划分,硅烷产品可分为烷基烷氧基硅烷和烯烃基烷氧基硅烷。一般而言,烷基烷氧基硅烷类应用较多,其主要产品有异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、异辛基烯三甲氧基硅烷、异辛基烯三乙氧基硅烷等,最近聚长链烷基硅烷水乳液技术也崭露头角,填补了国内这方面的空白。一般地,工程应用首选的硅烷种类是异丁基三乙氧基硅烷或正丁基三乙氧基硅烷,因为它兼具优异的憎水性和在抗碱性条件下可达到最大的渗透深度(DOP);相比之下,带较长基团(辛基)的硅烷表面凝珠效果虽然良好,但在非常致密的高强混凝土中的DOP较小。烯烃基烷氧基硅烷产品主要有乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丁烯三乙氧基硅烷等,与烷基烷氧基硅烷相比,其应用较少。

按照形态来划分,硅烷产品主要有溶液状、乳液状、膏体、凝胶和干粉状等诸多形态。据资料显示,传统液态的硅烷产品黏度低容易挥发,在顶面及立面施工时有效成分大量流失,为克服这些弊病开发出了膏体以及凝胶状硅烷产品。由高固含量硅烷乳化而成的膏体以及凝胶状硅烷在顶面及立面施工具有更好的防水效果,它们不易挥发且施工方便,还可以减少硅烷的损耗量。但在水平面上施工,液态硅烷和膏体以及凝胶状硅烷应用差别不大,可以发挥同等效果的防护作用。

2 硅烷的防水性能

2.1 提高建筑物的防水性

混凝土、砖、石结构建筑物的主要化学成分为硅酸盐,它们具有较强的吸水性,水通过毛细管将有害物质(Cl-,SO42-)等带入建筑物内部,进而破坏建筑物的内部结构,降低使用年限。硅烷对硅酸盐基建筑材料有很强的渗透能力,并在材料表面和孔隙内部形成稳定的疏水表面,因此,经硅烷处理的混凝土渗透系数迅速下降,具有很强的防水功能。

图3所示的为几种硅烷类防水材料浸渍混凝土后测试的吸水系数曲线图,从中可以看出,经硅烷浸渍的混凝土吸水系数较空白混凝土下降许多,这说明硅烷具有很强的防水功能。

2.2 提高混凝土结构的耐久性

混凝土结构的耐久性,是指其在使用过程中经受各种破坏因素的作用而能继续保持使用功能的能力。造成混凝土耐久性降低的原因复杂多样,可分为物理作用、化学作用和机械作用。然而混凝土的劣化总是从表面开始向内扩展,外部侵蚀性离子是导致混凝土结构物耐久性下降的主要原因之一,而氯离子侵蚀则是引起钢筋锈蚀的主导原因。实际上,Cl-,SO42-等一些侵蚀性物质是以水为介质进入到混凝土内部进行破坏活动的。如前所述,硅烷的应用可以在混凝土结构表面及其孔隙内部形成致密的疏水层,阻止水分的渗入,也即阻止了Cl-,SO42-等有害物质向混凝土内部的传输与渗入,从而大大提高混凝土结构的耐久性。

3 硅烷防水效果评价与施工技术

3.1 硅烷防水效果评价

如何有效、快速地对应用硅烷产品后的混凝土防水效果进行实验室和现场评价,已经成为国内外科技人员竞相研究的热门课题。然而,目前评价硅烷表面密封剂性能的方法仍以实验室评价居多。例如,国外有AASHTOT 259、NCHRP 244、ASTM C624、ASTM C672、ASTM C666、AASHTO 277、渗透深度(ODOT)等多种评价方法,国内则有《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ 2752000)等[9,10,11,12]。上述方法都详细地规定了表面密封剂的各项质量指标,主要都是基于实验室的内部评价。

对硅烷防水效果现场进行快速有效的评价,蒋正武[13]提出利用Karsten量瓶测试混凝土表面吸水率的现场评价方法非常有效。实验结果表明这种方法可以有效地评价现场硅烷浸渍混凝土的防水效果,其不仅适用于混凝土水平表面,也适合于混凝土垂直表面。该方法非常适合于现场操作,简易快速准确,并可计算出一定时间内的平均渗透系数,可有效比较混凝土表面吸水率的大小。图4为混凝土表面吸水量Karsten量瓶测试装置图。

3.2 硅烷浸渍施工技术

硅烷浸渍施工前,应对混凝土表面进行预处理。如混凝土表面有缺陷,则需用水泥浆进行修补;必须清除混凝土基材表面的油污、灰尘、碎屑等物质,并保持混凝土表面为面干状态。对于液体或膏体硅烷防水剂,喷涂硅烷的混凝土龄期不应少于28 d或者混凝土修补后不应少于14 d;混凝土表面温度保持在5~45℃之间,施工现场杜绝明火并保持通风;浸渍所需硅烷应一次备足并由经验丰富的操作人员进行施工。浸渍硅烷应连续喷涂,达到被涂表面饱和有喷涂液流淌。在立面上,应自下而上地喷涂,使被涂表面至少5 s保持潮湿状态;在顶面或者底面上,都至少有5 s保持“看上去是镜面”的状态。浸渍用量依照厂家推荐,分两遍喷涂,两次喷涂时间间隔不少于6 h。膏体硅烷浸渍施工技术可参考《海港工程防腐蚀技术应用技术规程》执行。

4 结语

硅烷防水剂是一种新型的混凝土结构用有机防水、防护材料。从工程应用效果来看,硅烷防水剂不断向膏体化、凝胶化方向发展。硅烷浸渍防水技术是一种有效提高混凝土结构防水、防护功能,延长混凝土工程使用寿命的新技术,具有广阔的应用前景。

摘要：综述了目前硅烷类防水材料的防水机理、产品类别,并讨论了其防水性能、防水效果评价方法及其施工技术。

如何正确使用防水混凝土 第10篇

一、控制坍落度, 降低水灰比, 采用外加剂

⒈控制坍落度

在相同水灰比和含砂率条件下, 坍落度不同, 泌水率有明显差异, 也会导致抗渗性不同。坍落度越大, 泌水率越大, 骨料的沉降作用越强烈, 混凝土内开放毛细孔也越多, 必会对混凝土渗透性产生一定影响。因此, 在要求选择适宜水灰比的同时, 必须控制混凝土坍落度。从便于施工和确保混凝土的抗渗考虑, 普通防水混凝土的坍落度以30~50mm为宜。

⒉降低水灰比

混凝土拌合物的水灰比对硬化混凝土孔隙的大小、质量起决定性作用, 直接影响着混凝土结构的密实性。从理论上说, 在满足水泥完全水化前提下, 水灰比越小, 混凝土密实性越好, 抗渗及强度也越高。但水灰比过小, 施工操作困难将影响混凝土密实性, 对抗渗性不利。若水灰比过大, 超过了水泥保水限度则会出现析水现象。考虑到施工现场和试验室的差别以及防水混凝土的抗渗压力不应小于P6强度等级的要求和耐久性的要求, 防水混凝土最大水灰比不宜超过0.60。

⒊采用外加剂

⑴掺入减水剂和引气剂

塑性收缩是干燥收缩的一部分, 对混凝土耐久性的危害极大, 抑制塑性收缩的最重要的措施是应严格控制混凝土的水灰比。通常在配制防水混凝土时掺入以减水剂为主要成份的混凝土外加剂来降低混凝土的水灰比。使用减水剂可以在降低用水量10%~20%的情况下, 满足混凝土对施工和易性的要求, 而硬化混凝土可获得更好的力学性能与耐久性能。在常温下施工时也可使用引气型外加剂, 如松香热聚物。在混凝土内加入适量引气剂, 混凝土内产生大量均匀而微小的气泡, 使混凝土的粘滞性增大, 抑制沉降泌水作用。这些气泡是非开放性的。由于气泡的阻隔, 改变了毛细管的数量和特性, 减少了混凝土中的细管壁增水化。这也能阻止混凝土的吸水作用, 提高混凝土结构的防水能力。引气剂还能提高混凝土结构的抗冻融性能, 这也间接提高了混凝土的防水抗渗性能。

⑵掺入膨胀剂

由于硬化混凝土的体积变化通常是以体积收缩的形式表现出来, 如果在水泥中加入某种膨胀组份, 利用该组份产生一定程度的体积膨胀则可制成膨胀混凝土, 以补偿混凝土的收缩。膨胀混凝土是一种密实的不收缩混凝土。膨胀混凝土一方面推迟了收缩的产生过程, 另一方面抗拉强度在水泥的水化过程中可以获得大幅度增长。当混凝土的收缩开始时, 混凝土的抗拉强度已增长到足以抵抗其收缩应力的程度, 从而阻止收缩裂缝的出现。最常用的膨胀剂是氧化钙类膨胀剂、氧化镁类膨胀剂及U型膨胀剂。

二、准确掌握水泥用量、砂率及其相应的灰砂比

⒈水泥用量、砂率

在适宜的水灰比范围内, 水泥用量和砂率对混凝土抗渗性有明显的影响。应采用合适的砂率和水泥用量, 砂子和水泥的用量比例必须协调。砂子用量过多, 混凝土结构不密实, 不仅降低了抗压强度, 且引起抗渗性的急剧下降。若水泥用量太大, 不仅增加工程造价, 而且混凝土拌合物流动太大, 粗骨料容易产生不均匀沉降, 以致硬化后的混凝土匀质性差, 收缩较大, 同样影响混凝土抗渗性。在一般水泥用量情况下, 卵石防水混凝土砂率可选用35%左右, 而碎石防水混凝土空隙率较大, 砂率以35%~40%为宜。

⒉合适的灰砂比

砂浆本身的抗渗性优劣除水灰比外取决于灰砂比。灰砂比直接反映了水泥砂浆的浓度以及水泥包裹砂粒的情况, 它对混凝土的结构生成和沉降过程起重要作用。从试验结果可以看出灰砂比偏大 (即砂率偏低) 及灰砂比偏小 (即砂率偏高) , 混凝土的最终密实度增不高。只有当水泥与砂子用量基本适应, 灰砂比量适宜, 其抗渗性也较好, 灰砂比以1:2~1:2.5较为适官。

三、控制石子最大粒径, 重视掺和料的作用, 保持良好养护条件

⒈控制石子最大粒径以减少沉降缝隙

为了抑制混凝土中的孔隙, 减少分层离析, 必须限制最大石子粒径。防水混凝土所用石子, 粒径以不大于40mm为宜。采用较小粒径的石子, 可以相对延长混凝土中沿石子周边的透水通路, 增加对压力水渗透的阻力。

⒉重视掺和料的作用

防水混凝土中应用一定的掺和料, 当天然砂中小于0.15mm的颗粒较少时, 外加一部分掺和料可填充一部分微小空隙并间接降低混凝土的水灰比, 从而使混凝土密度及抗渗性得到提高。

⒊保持良好养护条件

养护特别是早期养护对防水混凝土极为重要, 也是混凝土获得良好抗渗性和强度的必要条件, 新浇混凝土于潮湿环境中或水中硬化, 水化作用完全, 生成的晶态及胶态水化物阻塞毛细管孔道, 降低了总孔隙率, 增加了混凝土密实性。但如果混凝土过早暴露在大气中, 游离水通过表面迅速蒸发形成彼此相连通的毛细管孔网, 而成为渗水通路, 使混凝土的抗渗性急剧降低, 甚至完全失去防水能力。

防水混凝土 第11篇

【摘要】混凝土桥面防水粘结材料的性能对桥面沥青铺装层的使用寿命有重要影响。本文通过室内拉拔和剪切试验对比了HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青以及SBS改性乳化沥青4种防水粘结材料的粘结性能、抗水损坏性能以及抗老化性能，结果显示：（1）HLJ-2910环氧沥青粘结性能最优，其次是橡胶沥青与SBS改性沥青；SBS改性乳化沥青在温度较高时基本丧失粘结性能，认为不宜作为桥面防水粘结材料；（2）HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青以及SBS改性乳化沥青抗水损坏性能较好，SBS改性沥青较弱；（3）橡胶沥青抗老化性能最优，SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青次之。

【关键词】混凝土桥面，防水粘结材料，粘结性能，水损性能，老化性能

【Abstract】Performance concrete bridge deck waterproofing adhesive material has an important influence on the service life of bridge asphalt pavement. By drawing and interior shear tests compared HLJ-2910 epoxy asphalt， rubber asphalt， SBS modified asphalt and SBS modified asphalt emulsion adhesive properties of four kinds of waterproof adhesive material， anti-water damage performance and anti-aging properties the results showed that： （1） HLJ-2910 epoxy asphalt bond optimal performance， followed by rubber asphalt and SBS modified bitumen； SBS modified asphalt emulsion at higher temperatures basic loss of bonding properties， considered not as a deck waterproof adhesive material； （2） HLJ-2910 epoxy asphalt， rubber asphalt and SBS modified asphalt emulsion resistant to water damage better performance， SBS modified asphalt is weak； （3） the best anti-aging properties of rubber asphalt， SBS modified asphalt and SBS modified asphalt emulsion followed.

【Key words】Concrete deck waterproof adhesive material；Adhesive properties；Water loss properties；Aging properties

1. 前言

（1）防水粘结层是桥面铺装的重要组成部分，调查表明，桥面沥青铺装层间出现的早期剪切破坏、开裂、水损害等病害大多是由于防水粘结层的破坏所引发，可见，防水粘结层质量的好坏对桥面沥青铺装层使用的耐久性有重要影响[1]。目前国内在混凝土桥面铺装时常用的防水粘结材料有SBS改性沥青、改性乳化沥青、橡胶沥青以及环氧沥青等材料，除此之外，也出现了一些专用的防水粘结材料[2，3]。上述材料在一定程度上改善了沥青铺装层与混凝土桥面之间的粘结性能，对桥面铺装层使用质量的提升有重要意义。

2. 试验原材料

研究选用橡胶沥青、HLJ-2910环氧沥青、SBS改性沥青以及SBS改性乳化沥青4种桥面防水粘结材料。其中橡胶沥青由埃索70#基质沥青与胶粉在试验室现场制备，各材料基本性能检测结果见表1～5，检测结果均符合相关技术要求。

3.1粘结性能分析。

（1）调查发现，桥面铺装的变形类病害大都与防水粘结层粘结性能不足有关，因此，需在室内进行模拟试验，提出防水粘结材料粘结性能的技术要求。本次研究采用室内拉拔试验和剪切试验评价防水粘结材料的粘结性能，拉拔试验与剪切试验过程如图1所示。试验时分别采用HLJ-2910型环氧沥青、改性乳化沥青、SBS改性沥青以及橡胶沥青防水粘结层材料把沥青混凝土与水泥混凝土试件粘结成为复合试件，防水粘结材料的洒布量均为1.0Kg/m2。根据全年防水粘结层可能可能所处的正常温度与极端温度环境，试验选择20℃、40℃与60℃三个温度，不同温度下的试验结果如表6与表7所示。

拉拔试验结果可以看到：在较低温度下（20℃与40℃），4种粘结材料的粘结强度大小排序为HLJ-2910环氧沥青>橡胶沥青>SBS改性沥青>改性乳化沥青；其中HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青以及SBS改性沥青的粘结强度较高，改性乳化沥青较低。分析认为这可能是由于喷洒的改性乳化沥青有效沥青含量较低造成，可见良好的抗剪性能必须保证有效粘结材料的喷洒量。在60℃较高温度时，4种防水粘结材料的粘结强度均很低，其中改性乳化沥青粘结强度甚至可以忽略不计，可见，4种材料均没有高温优势，这可能是热塑性材料本身的特点造成的。

粘结强度和剪切强度均为评价防水粘结材料粘结性能的指标，所以综合本次拉拔试验和剪切试验结果，认为HLJ-2910环氧沥青材料的粘结性能最优，其次是橡胶沥青与SBS改性沥青。由于改性乳化沥青在温度较高时丧失了粘结性能，所以不宜作为桥面防水粘结材料。

3.2抗水损害性能试验分析。

（1）在桥面防水层的长期使用过程中，雨水难免会通过铺装层的空隙或裂缝下渗，滞留在防水层与铺装层之间。层间水的浸泡、冲刷、以及冬季的反复冻融作用会导致防水粘结层与铺装层及桥面板间的粘结强度下降，进而发生粘结层剥落、铺装层松散开裂等病害[1，4]。因此，桥面防水粘结层须具有一定的抗水损害性能。

（2）桥面防水粘结材料的抗水损害性能可通过冻融前后的拉拔试验和剪切试验进行评价。试验时将成型好的试件放入恒温冰箱中，在-18℃冰冻24h，然后取出在20℃恒温水浴中解冻16h，进行20℃的剪切和拉拔试验。4种防水粘结材料冻融循环后的剪切强度试验结果如表8所示，拉拔强度试验结果如表9所示，试验后试件的破坏情况如图2所示。

剪切试验结果看到：SBS改性乳化沥青和HLJ-2910环氧沥青在经过冻融作用后的的抗剪强度稍大于SBS改性沥青与HLJ-2910环氧沥青。试验过程中发现，4种材料剪切后的破坏面有所不同，SBS改性沥青剪切后部分沥青从水泥试块上剥离，表明破坏面在沥青与水泥块之间，但剩余的部分仍有较高的粘结强度，可以连试块一起被提起来。这说明如果能保证施工中桥面与改性沥青之间的充分粘结（采取提高桥面清洁度、干燥度等措施），SBS改性沥青仍然是一种较好的防水材料。

（4）橡胶沥青试件冻融后具有较高的抗剪强度，从试验过程中试件的破坏面来看，橡胶沥青剪切破坏后仍与水泥试块粘结牢固，破坏面发生在沥青试块上或沥青试块与橡胶沥青之间。SBS改性乳化沥青与HLJ-2910环氧沥青冻融后抗剪强度最大，从其破坏面来看，此2种材料与桥面的粘结较好，部分试件并非由于层间剪切破坏，而是连水泥试块表层一起脱落。

（5）从表9拉拔试验结果看到，冻融后HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青以及改性乳化沥青的粘结强度比较接近，SBS改性沥青的粘结强度最弱，与剪切试验规律类似。所以，综合考虑，4种防水粘结材料中，HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青以及改性乳化沥青抗水损坏性能较好，SBS改性沥青抗水损坏性能较弱一些。

3.3抗老化性能试验。

（1）在桥面防水粘结层漫长的使用年限内（一般在10年以上），受到空气、温度的影响难免会产生老化作用，为防止其在使用过程中因老化而丧失防水粘结作用，必须保证其抗老化性能。抗老化性能通过人工加速老化试验进行评价，我国交通行业标准JT/T 536-537-2004中提出用氙弧灯照射30d的方法进行老化试验，该方法试验周期长，工程中不易操作。为此，本次采用薄膜加热试验来模拟材料的老化过程，通过老化后材料的粘结强度的变化情况来评价其抗老化性能。

（2）由于HLJ-2910环氧沥青为双组份，双组份分别老化不能代表混合料后环氧沥青的老化特征，所以本次仅进行了橡胶沥青、SBS改性沥青以及SBS改性乳化沥青3种材料的老化试验。老化温度为160℃，时间为5h，老化后测定20℃拉拔强度，并与老化前的拉拔强度进行对比，试验结果如表10所示。

（3）从表10试验结果看到：经短期老化后，3种防水粘结材料中橡胶沥青的粘结强度最大，SBS改性乳化沥青与SBS改性沥青相当。另外，相比老化前，3种材料老化后的粘结强度均有不同程度的降低；按照老化后残留粘结强度评价，SBS改性沥青粘结强度降低幅度最大，超过20%，橡胶沥青降低幅度最小，仅12%左右，SBS改性乳化沥青介于在两者中间。可见，无论从老化前后的粘结强度大小还是从老化过程中粘结强度的减小情况来看，橡胶沥青的抗老化性能最优，SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青次之，这可能是由于橡胶粉改性剂与SBS改性剂的特点及所发生的物理化学反应不同所致。

4. 结论

本文采用室内试验对比评价了几种混凝土桥面防水粘结材料的性能，主要得到以下结论。

（1）几种防水粘结材料中，HLJ-2910环氧沥青的粘结性能最优，其次是橡胶沥青与SBS改性沥青；SBS改性乳化沥青在温度较高时基本丧失粘结性能，认为不宜作为桥面防水粘结材料。

（2）HLJ-2910环氧沥青、橡胶沥青以及SBS改性乳化沥青抗水损坏性能较好，SBS改性沥青抗水损坏性能较弱；无论从老化前后的粘结强度大小还是从老化过程中粘结强度的减小情况来看，橡胶沥青的抗老化性能最优，SBS改性沥青与SBS改性乳化沥青次之。

参考文献

[1]贾渝，张全庚.沥青路面水损害的研究[J].石油沥青，1999，13（l）：22～27.

[2]刘建锋，热喷SBS改性沥青桥面防水粘结层在公路工程中应用[J].交通建设，2013，15（2）：89～92.

[3]王娟.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装防水粘结层的性能研究[D].东南大学硕士学位论文，2004.

[4]张娟.水泥混凝土桥面防水粘结层性能研究[D].长安大学硕士学位论文，2008.

防水混凝土 第12篇

1 原材料与配合比

试验采用青岛山水水泥厂生产的P.O.42.5普通硅酸盐水泥,基本性能指标见参考文献[5];粗骨料选用最大粒径为25 mm的花岗岩;细骨料选用最大粒径为5 mm的河砂;水为自来水;减水剂为一种聚羧酸型高效减水剂。试验所采用的防水剂为德国申德欧(Sto)公司生产的凝胶型StoCryl HG 200有机硅防水剂(下称有机硅防水剂),以烷基烷氧基硅烷为主要成分,是一种触变凝胶防水剂,其主要性能如表1所示。

2 试验内容及方法

2.1 试件制备

混凝土的水灰比为0.5,按照设计的配合比计算出各材料用量并称量,然后在竖轴强制式混凝土搅拌机中搅拌,先加入石子和砂,预拌少许时间(约10 s),随后加入胶凝材料和水,并继续搅拌,控制总搅拌时间为3 min,然后将搅拌均匀的混凝土装入试模,成型试件尺寸为100 mm100 mm100 mm。试件成型24 h后拆模,并放入养护室中[温度(20±3)℃、相对湿度≥95%]养护至28 d龄期。

2.2 试验方法

将混凝土试件从养护室取出,在室内环境静置7d待水分充分挥发后,分别按0 g/m2、200 g/m2和400g/m2三种涂覆量将有机硅防水剂涂于试件外表面后,继续在室内环境静置7 d,确保有机硅防水剂更好地渗透入混凝土内部。然后将试块放入3%NaCl溶液中浸泡,隔段时间称重,直至试块质量几乎无变化时从盐水中取出,置于冻融箱中放有3%NaCl的橡胶筒内,然后开始冻融试验。经0次、50次和100次冻融循环后按照GB/T 500822009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》中毛细吸水试验的规定,对试件进行切割、烘干、密封,进行毛细吸收试验[5]。混凝土试件与水接触时开始计时,分别在吸水时间为0h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h时,将试件从容器中取出,用湿布擦掉试件表面的明水,称量其质量,称完并记录后再立即将试块放回原处,整个毛细吸水试验持续24 h[6,7]。

3 结果与分析

混凝土是一种多孔的建筑材料,表面接触水溶液时,水会通过毛细作用吸附到其表面层,并进一步渗透到内部,同时溶于其中的有害物质,如氯离子、硫酸根离子等也被运送到混凝土内部,给钢筋混凝土结构带来严重的锈蚀危险。因此,混凝土的吸水率大小逐渐成为评价其抗侵蚀性的一个重要指标。

Gerdes等[8]的研究指出,水的吸附量在初始吸水时间内基本符合“时间开方定律”,即:

式中,i为混凝土在时间t内水的吸附量,g/m2;t为吸收时间,h;A为毛细吸收系数,g/(m2h0.5)。在假设混凝土各向同性以及不考虑混凝土基体内部成分与水发生化学变化的理想状态下,可以认为A为一个常数[8]。

3.1 0次盐冻融循环的渗透性试验结果与分析

图1为0次盐冻融循环的毛细吸水曲线。由图1可知,0次盐冻融循环即未受到盐冻损伤时,未经过表面防水处理的空白混凝土试件的毛细吸收系数为374.355 g/(m2h0.5),24 h的总吸水量为1 284 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为200 g/m2的混凝土试件的毛细吸收系数为13.105 g/(m2h0.5),约为空白试件的1/28,24 h的总吸水量为82.5 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为400 g/m2的混凝土试件毛细吸收系数为8.552 9 g/(m2h0.5),约为空白试件的1/44,24 h的总吸水量为67 g/m2。由以上数据可知,采用有机硅防水剂进行表面处理的混凝土试件,在未受盐冻损伤的情况下具有良好的抵抗水分侵入的能力。这是由于有机硅防水剂的憎水性能更好地提高混凝土的抗渗透性,并且随着有机硅防水剂涂覆量的增加,混凝土抵抗水分侵入的能力有所提高,但提高不明显。在未受盐冻损伤的情况下,200 g/m2的涂覆量比较合理。

3.2 50次盐冻融循环的渗透性试验结果与分析

图2是50次盐冻融循环的毛细吸水曲线。由图2可以看出,当盐冻融循环次数为50次时,未经过表面防水处理的空白混凝土试件的毛细吸收系数为495.84 g/(m2h0.5),24 h的总吸水量为1 330 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为200 g/m2的混凝土试件的毛细吸收系数为33.787 g/(m2h0.5),约为空白试件的1/15,24 h的总吸水量为110 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为400 g/m2的混凝土试件的毛细吸收系数为24.096 g/(m2h0.5),约为空白试件的1/21,24 h的总吸水量为106 g/m2。由以上数据可知,经过50次盐冻融循环后,采用有机硅防水剂进行表面处理的混凝土试件比未经过防水处理的空白试件具有更好的抵抗水分侵入的能力,并且随着有机硅防水剂涂覆量的增加,混凝土试件抵抗水分侵入的能力有所提高,但提高仍不明显。经受50次盐冻损伤的情况下,200 g/m2的涂覆量仍比较合理。

3.3 100次盐冻融循环的渗透性试验结果与分析

图3是100次盐冻融循环的毛细吸水曲线。由图3可知,当盐冻融循环次数为100次时,未经表面防水处理的空白混凝土试件的毛细吸收系数为548.35g/(m2h0.5),24 h的总吸水量1 507 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为200 g/m2的混凝土试件的毛细吸收系数为406.97 g/(m2h0.5),约为空白试件的7/10,24 h总吸水量为1 274 g/m2;有机硅防水剂涂覆量为400 g/m2的混凝土试块的毛细吸收系数为34.925 g/(m2h0.5),约为空白试件的1/16,总吸水量为109 g/m2。由以上数据可知,经过100次盐冻融循环后,表面涂覆量为400 g/m2的混凝土试件仍然具有良好的抵抗水分侵入的能力,但涂覆量为200 g/m2的混凝土试件抵抗水分侵入的能力大大降低。这主要是由于涂覆量为200 g/m2时,有机硅防水剂渗入混凝土表面的深度没有涂覆量为400 g/m2时深,随着混凝土经受盐冻融循环次数的增加,混凝土表面剥落的程度也随之严重,相比较经受50次盐冻融循环的试件,经受100次盐冻融循环后混凝土表面剥落的已相当严重,有机硅防水剂渗入深度浅的试件也随之失去抵抗水分侵入的能力。在经受100次盐冻损伤的情况下,400 g/m2的涂覆量比较合理。

对比图1、图2、图3,相同有机硅防水剂涂覆量的混凝土试件经过不同盐冻冻融循环后的毛细吸水数据可知,空白试件经过0、50、100次不同盐冻融循环后的毛细吸收系数和24 h吸水量有显著增加;涂覆量为200 g/m2的混凝土试件经过0、50、100次不同盐冻融循环后毛细吸收系数和24 h吸水量也有所增加,但经过100次盐冻融循环后的增加量比较明显;而涂覆量为400 g/m2的混凝土试件经过0、50、100次不同盐冻融循环后的毛细吸收系数和24 h的吸水量几乎没有变化。

综上所述,经过不同盐冻融循环后,采用有机硅防水剂进行表面处理的混凝土试件具有较好的抵抗水分侵入的能力,并随着涂覆量的增加,其抵抗水分侵入的能力越强,抗渗性能越好。

4 结论

1)混凝土试件在未受盐冻损伤时,采用有机硅防水剂进行表面处理的混凝土试件较未处理的试件具有更好的抵抗水分侵入的能力,并且随着涂覆量的增加,其抗渗透性越好。对比200 g/m2和400 g/m2涂覆量混凝土试件的毛细吸收系数和吸水量数据可知,200 g/m2的涂覆量可经受50次盐冻循环,400 g/m2的涂覆量可经受100次盐冻融循环。

2)混凝土试件在盐冻损伤下,由于有机硅防水剂的憎水作用,表面处理过的混凝土仍具有良好的抗水分侵入的性能,并且随着有机硅防水剂涂覆量的增加,其抗渗透性越好。

3)在盐冻融环境下,采用有机硅防水剂进行表面处理的混凝土可以有效地提高抗水分侵入能力,从而阻止有害物质的侵入,提高混凝土结构的抗渗透性和耐久性能。

参考文献

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[2]杨全兵,吴学礼,黄士元.去冰盐引起的混凝土的盐冻剥蚀破坏[J].黑龙江交通科技,2000(S1):29-35.

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