北控水务(中国)投资有限公司 北京朝阳区 100020
摘要:本文针对钢筋混凝土薄壁水池主体混凝土施工的特点,从原材料选择、混凝土配合比参数确定和施工工艺控制等方面提出了防止渗漏的技术措施。
关键词:原因分析;混凝土配合比;工艺控制
水池的防水等级要求很高,不仅主体结构均为防水混凝土,往往还要结合柔性防水层来保证水池的抗渗性能。由于水池的池壁相对较薄,施工难度较大,混凝土自身性质、和易性、施工工艺等方面稍有不当就会使主体混凝土防水失效,即使采取了表面防水层等措施,有时水池仍会发生渗漏。作者根据多年从事混凝土水池设计的经验并结合对同类工程的调查,分析了水池主题混凝土产生缺陷的主要原因,并针对混凝土浇筑的特点,从混凝土配合比选定和施工工艺等方面,提出了防止渗漏的技术措施。
1 水池主体混凝土发生渗漏的原因分析
1.1 混凝土本身的性质
① 温度裂纹。混凝土浇筑后在凝结硬化过程中,将产生大量的水化热,使内部温度升高。与表面温度相比,内外会产生很大的温差。如果由于温差引起的拉应力超过此时混凝土的抗拉极限强度,便会使混凝土内部产生细微裂缝。
②收缩裂纹。水泥凝结硬化过程中由于体积收缩,造成一定的内应力。它可以使混凝土产生细微裂纹。
③多余水分引起的裂纹和孔隙。混凝土拌合物中含有相当数量的未起水化作用的游离水。多余水分的蒸发,会在混凝土中留下开放性毛细孔道。尤其是混凝土拌合物在沉降过程中析出的水,一部分被挤向上面,一部分聚集在较大集料颗粒及钢筋的下部而形成水囊区域。混凝土硬化后,这一区域便会产生大量孔隙和微裂纹。
1.2 施工因素
① 因为水池池壁较薄,模板支设相对较高,当混凝土和易性欠佳或浇筑方法不当时,拌合物一旦产生离析,就会使混凝土不均匀,局部出现空洞、蜂窝、麻面等现象。
② 混凝土漏振或捣固不实,水泥与骨料不能很好粘结,形成疏松层,留下各种形状的透水缝隙。
③ 施工缝或预留件个别部位处理不好,在混凝土接茬处、预埋件下方漏振处也会产生漏水缝隙。
2 合理使用原材料和选定混凝土配合比
2.1 选择原材料
① 水泥。应采用低水化热、泌水性小的水泥。一般以使用不低于32.5级普通硅酸盐水泥为宜;
② 砂。应采用洁净的中砂。粗砂容易使得拌合物泌水,故不宜使用粗砂。要严格控制砂中的含泥量不得超过3%,否则粘土包裹在砂石表面将严重影响混凝土的抗渗性能。
③ 石子。应使用连续粒级的卵石或碎石。石子最大粒径不易大于31.5㎜,这样有利于保证混凝土的均匀性。
④ 外加剂和外掺料。使用减水剂可以改善拌合物的和易性,且能够减小水灰比,减少用水量,防止混凝土中多余水分引起的裂纹和孔隙。当混凝土浇筑数量较大或炎热季节施工时,应采用缓凝剂型减水剂。
2.2 混凝土配合比主要参数的确定
① 塌落度。当采用泵送混凝土时,塌落度选择为15㎝以上;当采用一般混凝土时,水池底板、顶板塌落度选为3~5㎝以上,池壁易选择7~9㎝为宜。
② 水泥和外加剂、外掺料用量。为使拌合物具有良好的和易性,必须保证足够的细粉用量。但是,为防止大体积混凝土出现温度裂纹和收缩裂纹,则不宜过多使用水泥,应尽量掺用外加剂、外渗料或膨胀剂并减少一部分水泥用量。采用32.5号水泥时,水泥用量不低于300kg/m3,以保证混凝土设计强度要求;但不得高于500kg/m3。当和易性指标不够时,可以通过掺用外加剂、外掺料解决。
③ 水灰比。水灰比过大,混凝土的收缩率大,抗渗性差;水灰比愈小,混凝土的密实性就愈好,但施工和易性差。水灰比应根据混凝土设计强度和水泥标号计算得到,但一般应控制在0.55以下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
④ 砂率。水池混凝土的砂率应适当偏高,要有一定富余量的砂浆来保证混凝土的均匀性,防止离析。采用合理的砂率时,在用水量及水泥用量一定的情况下,能使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性。砂率一般为35%~45%;当水泥和外掺料用量较大时,砂率可小些。
3 施工工艺控制
3.1 混凝土的浇筑与养护
① 模板。模板应牢固、密实,不得漏浆。模板发生变形和漏浆,极易引起水池漏水。内、外模之间不宜用对拉螺栓固定,因为混凝土发生收缩会在收所处发生渗漏点;当无法避免使用拉筋时,应在对拉螺栓上加止水环。为了减少施工缝,池壁最好一次支模,一次浇筑到顶。
② 混凝土浇筑。由于水池池壁相对较薄,为避免混凝土产生分层、离析,浇筑时应严格控制拌合物的自由落差。一般自由落差不应超过1.5m,可以使用串筒来缓解混凝土自由下落,浇筑必须分层进行,同时注意层与层,段与段之间的浇筑时间间隔不应超过初凝时间,以避免出现施工缝。混凝土浇筑时,对侧面模板压力很大,应注意控制初凝前的浇筑高度不宜过大,并随时检查模板支撑变形情况,以防止跑模现象。
③ 提高混凝土振捣的质量。抗渗混凝土应全面细致的进行振捣。投料和振捣要形成一定的顺序,防止漏振、欠振。要在下层混凝土初凝前投放上层混凝土,振捣棒应插入下层混凝土中5~10㎝,以保证接层混凝土的质量。每次投料后应从底层开始,渐渐上移进行振捣,这样可以避免拌合物离析。要严格控制振捣时间,当混凝土开始泛浆和不冒气泡为准,严禁过振。
④ 养护。混凝土终凝后即应洒水养护。拆除模板后也要定时浇水,以保持表面湿润。为防止出现干缩裂缝或收缩裂缝,最好在表面覆盖塑料薄膜或麻袋草帘进行保温、保湿养护。
3.2 个别部位的处理
① 施工缝的处理。当混凝土不能一次浇筑完毕时,可以设施工缝。但顶板与底板最好一次浇筑完成,不易留施工缝。施工缝也不易留在底板与池壁交界处,应设在高于底板30㎝的池壁上。池壁留施工缝时,应设置橡胶止水带或止水钢板。将橡胶止水带或止水钢板的一半埋入下层混凝土中,另一半浇筑在接茬上层混凝土中。浇筑前将原有混凝土表面浮浆凿掉,并认真清理冲洗后用水泥砂浆溜缝,再浇筑新混凝土。
② 预埋件处理。当水池设有预埋件时,要注意不要使预埋部分穿透池壁或池底板,以免形成渗漏通道。预埋件可以和钢筋点焊在一起,保证位置准确、固定牢固,当必须穿透模板时,应在每一个预埋件上加止水环。预埋件穿过模板处应封堵严密,不得漏浆。混凝土浇筑时,要注意将预埋件下方的混凝土振捣好,防止出现空洞、蜂窝。
③ 后浇带的处理。当水池全长超过40米长时,为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,将结构暂时划分为若干部分,经过构件内部收缩,在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土,将结构连成整体。后浇带的混凝土应必须采用无收缩混凝土浇筑,且混凝土强度比原混凝土提高一个等级。后浇带封闭前将混凝土的接触面凿毛,凿去表面浮浆,振捣前冲洗干净并湿润。后浇带接缝处需设置止水钢板。
4 结束语
为了保证钢筋混凝土薄壁水池不发生渗漏,主体混凝土施工中应采取以下技术措施:
⑴合理选用原材料,并提倡使用外加剂及抗裂纤维。
⑵应根据结构特点选择混凝土塌落度,合理确定水泥用量、外加剂、水灰比、砂率等配合比参数。
⑶施工中要加强过程控制。应采用正确的浇筑方法,提高振捣的质量,保证混凝土的均匀性和密实性。对施工缝、预埋件等部位要认真处理,局部应采用止水板等施工措施防止产生渗漏水的通道。
参考文献:
[1]黄霖.薄壁抗渗混凝土的施工方法[J].科技资讯,2013(10):94-95.
[2]汪为.现浇混凝土水池的渗漏问题与防水措施研究[J].建筑施工,2018,40(06):943-945.
[3]赵宁,秦绪福,王诚.抗渗混凝土水池开裂质量案例简析[J].科技创新与应用,2014(25):233.
[4]朱君.地下混凝土水池的防裂抗渗措施[J].铁道建筑,2004(08):91-92.
论文作者:吕延远
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
标签:混凝土论文; 水池论文; 预埋件论文; 水灰比论文; 水泥论文; 裂纹论文; 和易论文; 《防护工程》2018年第33期论文;