摘要:某工程,位于潍坊市寒亭区。地下建筑面积100983.2平方米。基础采用钢筋混凝土筏板,主体结构为钢筋混凝土框架结构。该工程地下室筏板防水采用沸石硅质抗裂刚性防水,具体做法为:垫层上做50mm厚细石混凝土沸石硅质刚性防水层(内掺水泥质量5%的沸石硅质II型防水剂)作为第一道刚性防水层。地下室筏板采用C30P8抗渗混凝土(内掺水泥重量5%沸石硅质IIIw型)防水剂,作为第二道刚性防水层(混凝土自防水)。施工中采用砖砌胎膜,砖胎膜内侧抹20厚水泥砂浆(内掺沸石硅质Ⅰ型抗裂硅质防水剂),作为筏板的补充防水层。
关键词:沸石硅质防水剂;刚性防水;施工缝斜槎;玻纤网格布
导言
高层和超高层建筑采用地下室的建筑形式非常普遍,地下商业、轨道交通、城市综合管廊等大型地下工程日益增多,地下空间开发利用日趋深广。地下工程的防水更加复杂多样,但地下工程防水渗漏问题仍然是建筑工程质量通病之一。
目前柔性防水是地下工程中常用的防水做法,但传统的柔性防水做法存在着难以克服的缺点:柔性防水使用年限一般不超过15年,一些涂膜防水使用年限甚至更短,但地下工程设计寿命一般至少为50年以上,故地下工程后期出现渗漏不可避免。另外柔性防水厚度较薄,不耐穿刺,耐性差,接缝多,狭小及异形防水部位容易形成空隙和薄弱点。故地下工程防水急需采用耐久性更好的新的防水材料和防水做法,以克服柔性防水的不足。
以硅质材料为代表的刚性防水材料和技术不仅能提高防水和建筑工程的使用寿命,而且施工方便,减少周期维护成本,降低造价,减少对环境的污染,符合国家节能减排和可持续发展的战略要求,其重要性越来越受到人们的重视。
沸石抗裂硅质防水剂是一种新型无机防水材料,它是以天然沸石微晶为主要原料,经过焙烧、烷基憎水性化合物表面性性处理再复合而成。集合了密实性、减水性、引气性、憎水性、微膨胀补偿收缩性、自愈合性等多种防水抗裂机理于一体。通过混凝土结构自防水,利用结构本身的密实性、减水性、憎水性以及刚度,提升结构本身的抗渗性能。应用在混凝土或砂浆中,能改善混凝土拌和物的和易性,提高抗裂性和抗渗性,抑制碱-骨料反应。能显著降低混凝土、砂浆在静水压力下的透水性和提高抗裂性。充分发挥刚性防水的效果。
1 工程概况
某工程,位于潍坊市寒亭区,该工程地上一层,地下二层,总用地面积约8万平方米左右,总建筑面积102681.3平方米,其中地下建筑面积100983.2平方米。基础采用钢筋混凝土筏板,主体结构为钢筋混凝土框架结构。该工程地下室筏板防水采用沸石硅质抗裂刚性防水,具体做法为:垫层上做50mm厚细石混凝土沸石硅质刚性防水层(内掺水泥质量5%的沸石硅质II型防水剂)作为第一道刚性防水层。地下室筏板采用C30P8抗渗混凝土(内掺水泥重量5%沸石硅质IIIw型)防水剂,作为第二道刚性防水层(混凝土自防水)。施工中采用砖砌胎膜,砖胎膜内侧抹20厚水泥砂浆(内掺沸石硅质Ⅰ型抗裂硅质防水剂),作为筏板的补充防水层。
2 施工特点
2.1沸石硅质材料刚性防水施工工法操作简单,施工方便,无特殊施工工艺,工序少可在潮湿的环境中方便地施工,加快施工进度。
2.2该施工方法无污染、无腐蚀防水效果好。
2.3采用沸石硅质材料刚性防水替代了柔性防水,避免了柔性防水寿命短、薄弱环节多、不耐穿刺、及施工时挥发有毒有害物质,污染环境等不足,具有显著的环保效益。
2.4取代防水卷材,降低工人成本,综合施工费用大幅度降低,具有明显的经济效益。
2.5防水耐久性高可以工程同寿命,提高了地下工程的后期防水效果,实现长期防水目标,改善了建筑物的使用功能,具有较好的社会效益。
3 适用范围
沸石抗裂硅质材料刚性防水施工工法适用于各类建筑地下防水工程,特别是潮湿地下环境中不易采用柔性防水的部位。
4 工艺原理
抗裂硅质防水剂是集密实、引气、憎水、二次结晶、微膨胀、减缩等防水抗裂机理于一体的多功能砂浆、混凝土防水剂。沸石抗裂硅质材料能够与水泥进行水化反应,通过水化反应生成硅铝酸钙,硅铝酸钙具有二次结晶的微膨胀性能,起到补偿混凝土早期收缩的作用,同时降低混凝土表面张力,减小后期干缩。有效地控制了混凝土在浇筑和硬化过程中,由于化学反应、冷缩和干缩等因素引起的混凝土收缩裂缝。沸石特殊的多孔结构和火山灰活性能降低水泥水化热和抑制碱-骨料反应,沸石微晶能改善水泥拌和物的和易性,提高憎水性,增强结构本身的抗渗性,提高了砂浆和混凝土的长期稳定性和自防水性能,达到长期防水的目的。
沸石硅质材料刚性防水施工工法,在地下室底板、侧墙和顶板混凝土施工中掺加沸石硅质防水剂,同时采用20厚1:2.5水泥砂浆掺沸石硅质防水剂或40厚C25细石混凝土掺沸石硅质防水剂形成刚性防水,代替柔性防水做法,有效地提高了防水效果,缩短了工期,降低了工程本成。
5施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
混凝土垫层施工、砌砖胎模→砖胎模内侧及顶部抹20mm厚水泥砂浆(内掺沸石硅质1型抗裂硅质防水剂)→基层清理→基层刷2mm厚沸石硅质水泥浆→50mm厚C25细石混凝土防水层浇筑(内掺5%沸石硅质Ⅱ型抗裂硅质防水剂)→绑扎筏板基础钢筋→防水钢筋混凝土筏板浇筑(内掺5%沸石硅质-ⅢW型抗裂硅质防水剂)→养护
5.2操作要点
5.2.1砌筑砖胎模、砖胎模抹灰
(1)根据地下室筏板位置砌筑240mm厚砖胎模,作为地下室筏板及筏板下细石混凝土防水层的边模。砖胎板砌筑定位时要预留抹灰层厚度,砖胎模砌筑高度要高于筏板一皮砖。
(2)砖胎模抹灰前先在砖模上喷涂界面处理剂,然后在砖模内侧及顶部抹20mm厚1:2.5防水砂浆,内掺I型抗裂硅质防水剂,掺加量为水泥质量的5%,砂浆抹面挂耐碱玻纤网格布防止开裂。
(3)防水砂浆应采用机械搅拌,先将砂、水泥和沸石硅质Ⅰ型防水剂干拌均匀,再加适量的水搅拌均匀,搅拌时间不少于2min。
(4)防水砂浆应分层铺抹,底层防水砂浆表面收水时应立即搓平,再采用沸石硅质水泥浆边批刮边涂抹面层水泥砂浆。
(5)砂浆防水层各层应紧密粘合,必须留施工缝时应留台阶坡形槎,接槎宽度不小于50mm。
5.2.2基层清理
(1)防水层的基层表面应平整、整洁,清理干净,施工前应充分润湿,基层表面无明水。
(2)将基层表面空鼓、酥松、浮浆、灰尘、油污清除干净,将阴角处理通顺。
(3)空洞、缝隙采用防水砂浆堵塞、抹平;
(4)将基层表面蜂窝、麻面凹坑不平处采用聚合物水泥防水砂浆修补平整。
5.2.3涂刷沸石硅质水泥浆
(1)沸石硅质水泥浆可人工拌和,应先将水泥和和防水剂在容器内干拌均匀,再加适量的水搅拌至均匀糊状。
(2)在基层表面涂刷沸石硅质水泥浆,涂刷连续均匀、无遗漏。沸石硅质水泥浆涂刷完成要及时进行细石混凝土防水层施工。
5.2.4 50mm厚细石混凝土防水层施工
(1)细石混凝土防水层强度等级为C25,水泥等级采用P.0.42.5级,用量为320kg/m³,沸石硅质Ⅱ型防水剂的掺量不少于18kg/m3,符合硅质防水材料应用技术规程(《硅质防水材料应用技术规程》Q/JXF009-2010)。
(2)防水细石混凝土采用机械搅拌,搅拌前应将设备清洗干净,防止影响混凝土配合比。先向搅拌机投入细骨料、水泥和防水剂,然后投入其他材料,搅拌时间不少于2min。
(3)细石混凝土施工前应先涂刷沸石硅质水泥浆或喷涂混凝土界面处理剂,初凝前应立即进行防水细石混凝土的施工。
(4)细石混凝土防水层随浇筑随用靠尺刮平并抹平,细石混凝土表面压入耐碱玻纤网格布防止开裂,初凝前采用铁滚筒滚压泛浆或拍压泛浆后抹平,终凝前二次压实收光。
(5)细石混凝土防水层浇筑前留设好的分隔缝,在分隔区域内应连续浇筑,分隔缝处留置45°斜槎。分隔缝防水构造做法见图5.3.4-1。细石混凝土防水层强度达到设计强度的60%后,对分隔缝进行嵌缝处理。
(6)细石混凝土防水层终凝后,及时进行养护,养护时间不得少于14天;
5.2.5地下室筏板混凝土浇筑
(1)地下室筏板混凝土采用搅拌站商品混凝土,搅拌时严格按照设定的投料顺序进行。水泥投料时内掺水泥重量5%的沸石硅质IIIw型抗裂硅质防水材料。水泥等级采用P.0 42.5级,用量严格按照混凝土设计配合比控制,混凝土拌和物的泌水速度要减慢,符合硅质防水材料应用技术规程。
(2)混凝土由搅拌站运送至施工现场要尽时缩短运送时间,混凝土罐车在运送途中,搅拌筒不得停止转动。若环境温度超过30℃时,在混凝土输送泵管外壁覆盖双层麻袋并撒水湿润,以降低混凝土入模温度。
(3)地下室筏板混凝土浇筑时严格按照施工方案确定的顺序施工,避免产生冷缝。后浇带留设位置正确,加固措施可靠。在分隔区域内筏板防水混凝土应连续浇筑,上下分层厚度不大于500mm。
(4)筏板防水混凝土钢筋保护层垫块采用细石混凝土垫块,不得使用砂浆垫块。固定垫块的绑扎丝严禁伸入混凝土保护层内。
(5)筏板基础防水混凝土的塌落度控制到140mm-160mm之间。
(6)防水混凝土振捣设备采用插入式高频振捣棒,防水混凝土在振捣时,振捣棒操作要求“快插慢拔”,使混凝土充分密实。每点插入振捣的时间为20-30S,以混凝土不再明显下层,表面泛浆和不冒气泡为准,振捣棒在每一振捣点振捣时间不宜过短或过长,避免漏振、欠振和超振。
(7)振捣过程控制移动距离为30cm-50cm,振捣棒在混凝土拌合物中进行移动时,首先将振捣棒竖向缓慢拔出,然后再将振捣棒移动到新的位置,不得将振捣棒在混凝土内平拖,以免造成混凝土离析。
(8)混凝土首先使用插入式振捣棒振捣平整后,然后再使用平板振捣器来回振捣两遍,混凝土浇筑完成后,安排专人检查混凝土振捣质量,使用小木锤轻敲模板,使混凝土密实,杜绝出现蜂窝、麻面。
(9)最后一层防水混凝土要随振捣,随用木抹子搓压找平,初凝前进行二次搓压找平。找平时混凝土表面如有局部少浆,可添加与筏板混凝土相同水灰比的水泥浆,水泥浆内掺有沸石硅质Ⅲ型防水剂。终凝后应及时采取养护措施。
6 材料要求
6.1主要材料
6.1.1水泥:
水泥品种按设计要求选用,其强度等级不应低于42.5级,水泥应符合现行国家标准的规定,水泥出厂时间超过三个月应进行复试。复试合格后方能使用,使用过程中防止水泥受潮结块,不同品种或强度等级的水泥不得混用。
6.1.2粉煤灰:
粉煤灰的级别不低于Ⅱ级,烧失量为5%,掺量不大于胶凝材料总量的20%。粉煤灰使用应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596)中的有关规定,
6.1.3石子:
石子应选用连续级配的碎石或者卵石,要求石子坚固耐久、颗粒良好,石子的粒径应为5~40㎜,泵送混泥土石子最大粒径不大于输送管径的1/4,吸水率不大于1.5%,含泥量不得大于1%。石子中不得含有碱活性骨料;石子的质量要求符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ 53)中的有关规定;
6.1.4砂:
砂最好选用河沙,河沙质地坚硬、抗风化性强,砂应为中粗砂,禁止使用海沙,砂含泥量不大于3%;砂的质量要求符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)中的有关规定。
6.1.5水:
水首先选用市政自来水,采用不含有害物质的洁净水,水的质量要求符合《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
6.1.6沸石硅质防水剂
沸石硅质Ⅰ型硅质防水剂适用于结构基层上水泥砂浆防水层,沸石硅质Ⅱ型硅质防水剂适用于细石混凝土刚性防水层,沸石硅质Ⅲw型硅质防水剂适用于搅拌站生产的防水混凝土,沸石硅质M型混凝土界面处理剂适用于改善混凝土、砌体及水泥砂浆基层的界面粘结处理。性能指标满足国家建材行业标准《砂浆、混凝土防水剂》(JC 474-2008)、《硅质防水材料应用技术规程》Q/JXF010-2013、《JX抗裂硅质防水剂》Q/JXF008-2015的要求,沸石硅质M型混凝土界面处理剂应符合现行国家标准《混凝土界面处理剂》JC/T907的规定。
7 质量控制
7.1施工质量标准
7.1.1刚性防水的构造做法符合设计要求和有关质量标准要求。
7.1.2刚性防水施工所用防水材料及相关材料应有产品合格证和性能检测报告,不合格的材料不得使用。
7.1.3防水混凝土坍落度要在混凝土浇筑现场进行检查,检查标准每工作班检查不少于二次,坍落度偏差符合下表的要求。
7.1.4刚性防水层基层应平整、坚实、清洁,充分湿润、无明水。砂浆防水层、细石混凝土防水层与基层粘结牢固无空鼓现象。采用砂浆、细石混凝土做防水层的,表面应密实平整,不得有裂纹、起砂、麻面等缺陷。防水层细部构造不得渗漏。
7.1.5砂浆、细石混凝土厚度符合设计要求,最小厚度不得小于设计值的85%。
7.1.6刚性防水分项工程的施工质量检验批应符合下列规定:
(1)防水混凝土、细石混凝土防水层,应按施工面积每100㎡抽查一处,每处10㎡,且不得少于3处;
(2)接缝密封防水,每50m应抽查一处,每处5m,且不得少于3处;
(3)防水工程的细部构造应按全数进行检查,防止渗漏。
7.2质量保证措施
7.2.1建立和完善刚性防水施工质量保证体系,并有效运作,严格进行事前预防、过程控制。制定施工质量检查制度,落实到责任人。
7.2.2防水工程施工前,认真学习施工图纸和有关技术标准,掌握工程刚性防水设计内容和防水技术要求,清楚防水细部节点做法,并编制刚性防水工程专项施工方案。明确发生冷缝的留置方法、预备接缝处理的材料和环境条件发生变化时的应急措施。
7.2.3刚性防水工程施工,应遵循施工质量的“三检制度”。各道工序应进行自检、互检和交接检,同时安排专职人员进行质量控制,并有完整的检查记录。未经建设(监理)单位对上道工序的检查确认,不得进行下道工序的施工。
7.2.4混凝土原材料严格按照质量要求及检测方法进行检查,并制定防水混凝土配合比的优化及控制措施。
基础底板浇筑后,应及时对混凝土进行养护,在混凝土表面覆盖毛毡浇水采取蓄水养护。
7.2.5针对混凝土施工中的关键工序如搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等制定专门控制措施,合理组织,确保措施落实到位。
7.2.6按照施工质量检查制度,加强对防水砂浆、防水细石混凝土、地下室筏板混凝土等施工过程的质量检查,安排专人全程控制,发现问题及时处理。
7.2.7刚性防水层施工环境气温宜为5~35℃,不得在雨天、五级及以上大风中施工,养护期内不得受冻。
8 结语
该工程防水做法有效地解决了地下室防水要求,在细石混凝土刚性防水层施工完成后,可以直接进行筏板钢筋安装工作,减免了柔性卷材防水保护层的施工,缩短了工期降低了工程造价。与传统的柔性防水卷材施工相比,该工法的做法操作简单,施工速度快,节点防水效果好,无污染,安全可靠,有效的缩短了工期,降低了工程成本,防水效果持久,解决了工程后期防水失效的难题。
参考文献:
[1]L15JT32. JX沸石硅质刚性防水建筑构造[S].山东:山东省标准设计办公室,2015.
论文作者:赵虎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:混凝土论文; 防水层论文; 刚性论文; 砂浆论文; 沸石论文; 水泥论文; 防水剂论文; 《基层建设》2019年第10期论文;