地下防水混凝土技术11问

　　地下防水混凝土技术11问叶琳昌叶筠编者按现行的地下工程防水技术规范+B108 -87）、地下防水工程施工及验收规范+B208-83）己执行十多年，目前均在修订，预计不久可发布实施。修订后的规范在可操作性、实用性及经济性方面比原规范有明显改进，这对提高地下工程防水设计、施工质量和社会经济效益都将起到良好的推动作用。

　　为认真学习和贯彻新规范，本刊特约请专家作系列讲座。本讲座我们请中国建筑业协会建筑防水工程技术专业委员会副理事长叶琳昌先生就新规范中地下防水混凝土方面的一些主要内容以问答形式进行讲解，相信会对读者有所帮助。

　　地下防水混凝土技术11问：1）地下工程防水等级如何分类，2）在地下工程防水方案设计时，为什么要优先采用自防水混凝土结构3）防水混凝土的抗渗等级是怎样确定的4）防水混凝土结构厚度为什么不应小于250mm5）防水混凝土结构裂缝宽度为什么不得大于0.2mm6）在防水混凝土中为什么要规定小水泥用量，7）在防水混凝土中为什么要严格控制水灰比，8）每m3防水混凝土中为什么要将材料的总碱量控制在2kg以下，9）地下防水混凝土水平施工缝为什么要由企口缝改为平缝，10）为什么要强调控制防水混凝土的裂缝，如何避免和减少裂缝，11）地下防水工程在施工期间为什么要将地下水位降至防水工程底部低标高以下，并不小于500mm，1地下工程防水等级如何分类，答：地下工程长期受地下水位变化影响或处于水的包围之中，如果防水措施不当出现渗漏，不但不易修缮，影响工程正常使用，而且会使主体结构产生腐蚀、地基下沉，甚至被淹没，危及工程安全，因此对地下工程的防水设防有严格要求。新修订的地下工程防水技术规范将地下工程防水等级分为4级，并对每个防水等级标准进行了量化，详见表1.地下工程的防水设计，应定级准确，措施可靠，选材适当，经济合理。设计单位应根据工程的重要性和使用中对摩罗利司系统表面彻底干燥成膜后，用软毛刷刷一层或用喷涂设备喷涂一层亨瑞220或229铝粉反射涂料，以在屋面防水层与阳光之间形成保护隔离层，这样就完成了一个完整的亨瑞摩罗利司屋面防水维护系统。

　　可以说，亨瑞摩罗利司屋面防水维护系统对于我们是表1地下工程防水等级防水等级标准I级不允许渗水，围护结构和内衬结构表面无湿渍不允许漏水，围护结构和内衬结构表面可有少量、偶见湿渍房屋建筑地下室：总湿渍面积不应大于总防水面积包括顶板、墙面、地面）的1/1000；壬意100m2防水面积上的湿渍不超过1处，单个湿渍的大面积不大于其他地下工程：总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000；壬意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的大面积不大于0.2m2皿级有少量漏水点，不得有线流和漏泥沙任意100m2防水面积上的漏水点不超过8处，单个漏水点的大漏水量不大于3L/d，单个湿渍的大面积不大于0.4m2级有漏水点，不得有线流和漏泥沙整个工程平均漏水量不大于2L/m2d）任意100m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2注：防水等级为I级为的工程使用内衬结构时，围护结构的防防水的要求，按工程类别选定防水等级，见表2.地下工程防水等级的划分及其适用范围的明确，体现因工程制宜的要求，便于进行定性、定量检查，保证防水工程的质量和可靠性。

　　这里必须指出，在新规范的条文说明中，曾对不同防水等级的有关标准作过说明。例如，I级防水的地下工程不允许渗漏水，围护结构和内衬结构表面无湿渍。但这并不表明其结构内壁没有地下水的渗透现象。因为任何材料包括混凝土在内）都是由许多不连续、彼此间有一定距离的分子所组成，而水是一种非常活泼的流动性液体，且它的分子直径很小，可以穿透任何肉眼可见的裂缝，所以在一定的压力下，任何材料都是透水的。混凝土渗漏水量是在单位面积内、一定时间内量测的，而I级防水的地下工程！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

　　一个全新的概念，值得我们借鉴。辑庞正其）地址100037）北京西城区阜外大街7号国投大厦527号表2不同防水等级的适用范围防水等级适用范围工程类别I级人员长期停留的场所；因有少量、偶见湿渍会使物品变质、失效的贮物场所及严重影响设备正常运转和危及工程安全运营的部位；极重要的战备工程住宅、办公用房、医院、餐厅、旅馆、娱乐场所、商场、粮库、金库档案库、文物库、通信工程、计算机房、电站控制室、发电机房、配电间、要求较高的生产车间、铁路旅客站台、行李房、地下铁道车站、指挥工程、防护专业队伍工程、军事地下库等人员经常活动的场所；在有少量、偶见湿渍的情况下不会使物品变质、失效的贮物场所及基本不影响设备正常运转和工程安全运营的部位；重要的战备工程一般生产车间、空调机房、燃料库、冷库、储藏库、地下车库、电气化铁路隧道、高速铁路及公路隧道、寒冷及严寒地区铁路和公路隧道、地铁区间隧道、城市公路隧道、水底隧道、一般公路隧道拱部、城市地道、水泵房、人员掩蔽工程等皿级人员临时活动的场所；一般战备工程电缆隧道、城市共用沟、取水隧道、非电气化铁路隧道、一般公路隧道侧墙、战备交通隧道和疏散干道等级对渗漏水无严格要求的工程自流污水排放隧道、乡间人行通道、涵洞等注：1）地下工程防水等级，除按工程类别划分外，还可按组成单元划分；2）对防潮要求较高的工程，除应按I级防水等级设防外，还应采取相应的防潮措施。

　　渗漏水极小，且随时都被正常的人工通风所带走，为避免给工程验收带来困难，所以在I级防水中就不规定具体渗漏水的定量指标，仅是通过感观检查，判断工程是否达到I级防水标准。

　　与此相同，在"级防水的地下工程中，虽然渗漏水量比I级要多，但也难以准确检测。为此在标准中只能以测量任意100m2防水面积上的湿迹总面积、单个湿迹的大面积、湿迹个数的办法来判断。这种判断方法，目前己被工程界认可。

　　至于级、级防水的地下工程，除了要检测整个工程的渗漏水量的数值外，还增加了任一局部的渗漏水量的数值。以上这些都应在工程验收时予以注意。

　　2在地下工程防水方案设计时，为什么要优先采用自防水混凝土结构，答：地下工程的防水方案，应根据使用要求，全面考虑地形、地貌、水文地质、工程地质、地震烈度、冻结深度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素合理确定。

　　由于防水混凝土结构又称自防水混凝土结构）具有承重和防水两种功能，且有材料来源广泛、成本较低、施工方便、耐久性好等特点，在近十余年来得到大量推广，并取得良好的技术经济效益。为此在新修订的地下工程防水技术规范以下简称新规范“中，将防水混凝土列为主体工程各防水等级中的必选材料见表3）。作这样强制性的规定，其主要理由如下：表3明挖法地下工程防水方案工程部位主体施工缝变形缝防水措施防水混凝土防水砂浆防水卷材防水板防水涂料平缝21：1水泥砂浆外贴式止水带遇水膨胀止水条防水涂料钢板止水带中埋式止水带外贴式止水带防水嵌缝材料遇水膨胀止水条防水涂料防水卷材措施选择级必选应选一至二种必选宜选二种必选应选二至三种级必选宜选一种必选宜选一至二种必选应选一至二种级必选必选可选一至二种必选可选一种四级必选必选可选一种必选可选一种工业与民用建筑的地下或半地下建筑是一种超静定结构，其筏式底板、侧墙及地下隧道等，一般不存在承载力不足的问题，但有严格的防水和抗渗要求。因此须解决施工期间温度收缩应力问题，控制裂缝的开展，抗裂比防水或防渗）更为重要。

　　地下室结构一般置于坚硬的基岩、混凝土垫层或地层上，所以会产生很大的外约束力。我国结构专家王铁梦经研宄认为，由温度差和收缩两者引起的拉应力或大约束应变）如小于或等于结构材料的抗拉强度极限拉伸），就可保证地下结构不会出现开裂，并推导出关于整体筏式基础和混凝土长墙等结构控制伸缩间距的公式如下：+1约束体与被约束体的相对自由温差变形m）取值，其中为混凝土线膨胀系数，取11！为降温温差此处包括收缩当量温差））；质低劣条件下，为0.5x10-4，在正常条件下为0.8x10-4 10-4，在优选材质、良好养护缓慢降温、缓慢干燥）条件下，可增加至2.0x10-4~2.5x10-4，后者包含了混凝土蠕变的影响；1021/mm3，―般砂质粘土在式1）中，弹性模量是常量，侧墙或底板厚度一般较小，也可视为常量，而混凝土极限拉伸值的影响也是有限的。在这种情况下，如设法使约束程度下降，即可增大伸缩缝的间距。如。0，则。4，即建筑物任意长度均可取消伸缩缝。而减少外约束力的有效措施是设置滑动层、后浇缝或诱导缝等多种形式。

　　新型外加剂的使用提高了混凝土的抗裂与抗渗性能防水混凝土一般分为普通防水混凝土和外加剂防水混凝土两大类。它是以水泥、砂、石为原料，掺入少量外加剂和膨胀水泥等，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成的具有一定抗渗能力抗渗压力大于0.6MPa）的不透水性混凝土。因外加剂种类不同，其抗渗压力与适用范围如表4所示。有关研宄表明，在普通防水混凝土中，由于水泥的化学缩减，在混凝土内部产生孔隙的数量极为可观。如每100g水泥水化后的化学减缩值为7 -9mL，假定混凝土中水泥用量为350kg/m3，则形成的孔缝体积约24.压力水的情况下，部分大孔缝就成为渗水的通道。而采用UEA补偿收缩混凝土技术，不仅可以增加混凝土的密实性与抗渗性，还因在混凝土内部掺入膨胀剂，所以在混凝土硬化阶段可以产生2x104-4x104的限制膨胀率，同时在混凝土中建立起的自应力值为0.2-0.7MPa.用限制膨胀来补偿混凝土的限制收缩，抵消钢筋混凝土结构在收缩过程中产生的全部或大部分拉应力，从而使结构混凝土不开裂，或把裂缝控制在无害裂缝的范围内1般裂缝宽度宜小于0.1mm）因此，将UEA补偿收缩混凝土作为结构自防水的材料，是实现无缝防水设计的一个重要措施。

　　施工技术的进步是保证质量的关键。

　　近十几年来，随着泵送混凝土的大量应用，地下结构裂缝控制的难度也随之加大。由于泵送混凝土水灰比大、含砂表4防水混凝土的适用范围种类高抗渗压力/MPa特点适用范围普通防水混凝土施工简便，材料来源广泛适用于一般工业、民用建筑及公共建筑的地下防水工程外加剂防水混凝土引气剂防水混凝土拌合物流动性好适用于钢筋密集或捣固困难的薄壁型防水构筑物，也适用于对混凝土凝结时间促凝或缓凝）和流动性有特殊要求的防水工程如泵送混凝土工程）减水剂防水混凝土拌合物流动性好适用于钢筋密集或捣固困难的薄壁型防水构筑物，也适用于对混凝土凝结时间促凝或缓凝）和流动性有特殊要求的防水工程如泵送混凝土工程）三乙醇胺防水混凝土早期强度高、抗渗等级高适用于工期紧迫，要求早强及抗渗性较高的防水工程及一般防水工程氯化铁防水混凝土适用于水中结构的无筋少筋厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂浆修补抹面工程在接触直流电源或预应力混凝土及重要的薄壁结构上不宜使用膨胀剂或膨胀水泥防水混凝土密实性好、抗裂性好适用于地下工程和地上防水构筑物、山洞、非金属油罐和主要工程的后浇缝率高、水泥用量多、浇灌速度快等原因，因此出现的裂缝机会就多。

　　针对上述情况，目前在防水混凝土施工中必须对混凝土配合比设计、模板构造、混凝土成型工艺尤其是大体积混凝土中因水泥水化热引起的温度变形）、养护、拆模等问题进行质量监控，并广泛采用新材料、新工艺；与此同时要解决好施工缝、变形缝以及其他容易渗漏部位如穿墙管盒）、预埋件、预留通道接头、桩头、孔口和坑、池等细部的处理。如果注意了上述问题，防水混凝土的施工质量是可以保证的。

　　待续）编辑徐建月）地址201615）上海市沪亭路66弄九亭苑9号102室