中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司石油二厂
摘要：防水混凝土结构在工业及民用建筑中应用非常广泛。特别是在我们石油化工系统中，大量的地下室、蓄水池、地下水泵房、凉水塔等建筑构筑物，大量的采用钢筋混凝土结构。因防水混凝土结构与较为传统的刚结构相比，具有经济、耐用等优点，既可以减少大量的钢材用量，又可以大大的降低工程造价；而且具有防锈蚀、使用年限耐久等大量优越性；因而，防水混凝土在工业及民用建筑中得到广泛的应用。
关键词：防水混凝土；施工；控制
防水混凝土是一种不需要附加任何防水措施，而只依靠混凝土自身的密实性来达到防水目的的防水建筑结构，它不但可以在工程结构中承担着防水层的作用，而且还可以起到承重和围护的作用。因此，不但要求具有一定的抗渗能力，而且还要具有一定的抗压强度。它主要是通过控制混凝土组成材料的质量改善，混凝土配合比级配的合理选择以及掺加适量的外加剂（例如加气剂、减水剂等）措施来提高混凝土的内部密实度，减少毛细管通路，从而达到混凝土结构的不透水性。当前，建筑行业中，防水混凝土的主要施工措施是提高混凝土的防水性能的方法，常用的有：骨料级配法、外加剂法和选用抗侵蚀性较好的水泥品种等。在这里笔者欲就多年来所从事的防水混凝土工程施工中的体会谈几点不成功的感想，欲和同僚共同磋商，希望能起到一个“抛砖引玉”的作用。
一、防水混凝土的原材料控制
1、水泥。防水混凝土所采用的水泥质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》JGJ175等的规定。防水混凝土对水泥品种的选择，首先要考虑避免结构在地下水中受到侵蚀，因此，对承受静荷载而且无抗冻要求的防水混凝土工程结构，宜采用硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥；在北方一般均要求防水混凝土结构承受动荷载或者具有抗冻的要求；因而一般要求首先采用普通硅酸盐水泥，并应该选用搀合料较少的硅酸盐水泥。不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰质硅酸盐水泥。当防水混凝土受到侵蚀性介质作用时，则应该严格按照设计要求选用水泥。一般来说，防水混凝土结构所用水泥标号不能低于R32.5。
2、粗细骨料。防水混凝土所用原材料均要严格加以控制；防水混凝土所用砂、石骨料的技术指标除要满足《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53的规定外，还要有更加严格的要求。防水混凝土用石子的粒径不宜大于40mm，含泥量不宜大于1%，吸水率不应大于1.5%，并且不得含有呈块状或包裹石子表面的泥土。防水混凝土用砂宜采用中砂。防水混凝土所用各级骨料，不论从外型、品种、粒径、级配以及杂质含量、物理机械性能上来讲，都对防水混凝土的抗渗性及强度有很大的影响。因此，对石子外型的要求必须是组织细密、形状整齐，其中尤以圆形卵石和方整碎石为佳，砂子要求颗粒匀称、圆滑，以河砂为优。石子宜选用河卵石，因为卵石颗粒表面圆滑，所拌制成的混凝土拌合料和宜性好易于浇捣密实，抗渗性要比用碎石配制的好。为了保证防水混凝土的抗渗性，在骨料级配中可以掺入一定数量的微细骨料（粒径.小于0.15mm），来填充混凝土中的微孔，这对混凝土的抗渗性有很大影响，如掺加的适当，不仅可以提高混凝土的抗渗性，而且还可以提高混凝土的强度；但是不能掺加过量，过量后就会适得其反，反而会影响混凝土的抗渗性并降低混凝土的强度，实践经验证明，比较适宜的掺加量以占混凝土用总骨料的2.5~8.0%之间为宜。防水混凝土的含砂率应控制在35~40%之间为宜，灰砂比应控制在1：2~1：2.5。
3、水。防水混凝土拌制用水应采用不含有害物质的洁净水。同时拌制防水混凝土用水的水质应该符合国家现行标准《混凝土拌制用水标准》JGJ63的规定。并且防水混凝土拌合物的坍落度不宜大于5cm；防水混凝土的水灰比不宜大得0.6一般应该控制在0.55以下。
二、防水混凝土施工的工艺控制
1、防水混凝土施工配合比及拌制。防水混凝土的配合比应该通过实验室试配给出；防水混凝土所用水泥不得少于320kg/m3。掺用引气剂或引气型减水剂时，混凝土的含气量应该控制在3~6%之间。使用减水剂时，减水剂应该预溶成一定浓度的溶液。防水混凝土配料必须按质量配合比准确称量，计量允许偏差控制为：水泥、水、外加剂以及掺合料不得大于1%；砂、石子不得大于2%。混凝土拌和物，必须采用机械搅拌；搅拌时间不应小于2分钟；最好控制为3~3.5分钟。掺加外加剂时，还应该根据所掺加外加剂的技术要求确定搅拌时间。
2、防水混凝土的运输。防水混凝土的运输、浇筑及间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。防水混凝土拌合物在拌制后要用不透水的容器装运，防水混凝土拌合物在浇筑之前如出现离析现象，必须进行二次搅拌。当防水混凝土拌合物坍落度有损失时，严禁加水稀释，必须用加入与原水灰比相同的水泥浆的办法来提高拌和物的坍落度。
3、防水混凝土的浇筑施工。防水混凝土必须采用机械振捣密实；振捣时间宜为10~30s，以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准，并且应该注意避免漏振和超振。防水混凝土应该连续浇筑，尽量不留、少留施工缝。当必须留置施工缝时，必须遵守设计要求或国家有关规范的要求的规定。防水混凝土的钢筋保护层厚度在迎水面不应小于35mm，在有侵蚀性介质时，保护层不应小于50mm。防水混凝土施工缝的节点处理必须符合国家有关规范的要求，作成凸型、凹型、阶梯型止水构造或加设止水钢板。见下图。
在施工缝处继续浇筑混凝土前，应将施工缝处的混凝土表面凿毛，清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润，再铺上一层20~25mm厚的1：1水泥砂浆，水泥砂浆所用的材料和灰砂比应于混凝土的材料和灰砂比相同。防水混凝土结构内部设置的各种钢筋、绑扎铁丝，不得接触模板，固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，必须采取止水措施。防水混凝土终凝后应该立即进行养护，养护时间不得少于14天，在养护期间要保持混凝土表面保持湿润。
三、防水混凝土的外加剂。
外加剂防水混凝土，是一种利用外加剂的掺入来改善混凝土内部组织、节约水泥的有效方法，在防水混凝土工程上是使用也较为广泛。防水混凝土外加剂主要有两种：加气剂和密实剂。
1、加气剂防水混凝土。加气剂一种是松香酸钠和氯化钙的复合加气剂，它是一种憎水性的表面活性物质；松香酸钠的掺入量最好为水泥重量的0.5%，氯化钙的掺量为水泥的0.75%。另一种是松香热聚物，它是将松香用石炭酸、硫酸以及氢氧化钠处理的松香热聚缩合物，常用掺入量为水泥重量的0.5~1/10000。在混凝土配制时，加入一定量的加气剂，就会在混凝土内部产生无数封闭、稳定的小气泡，这些气泡和水泥一起包裹在砂、石表面时，可以减少骨料之间的磨擦，起到一定的润滑作用，增加了混凝土拌合料的流动性，使得混凝土拌合料易于振捣密实。另一方面，大量气泡都以密闭状态均匀分布在水泥浆中，填充了混凝土骨料之间的空隙，隔绝了毛细管沁水的通路，因而可以提高混凝土的抗渗性能，同时也可以有效地提高混凝土的抗冻性。但是，掺用引气型外加剂的防水混凝土，其含气量应该控制在3~5%之间。掺入加气剂的防水混凝土可以采用普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥由于掺入加气剂以后可以减少沁水现象和改善施工和易性，也可以采用。加气剂防水混凝土用砂，最好选用0.15~0.30mm以及0.30~0.40mm这两档粒径含量较多的砂子。
2、密实剂防水混凝土。掺入密实剂的防水混凝土，就是在普通混凝土或集料级配法混凝土中加入一定数量的呈胶状悬浮颗粒状态的密实剂，如氢氧化铁或氢氧化铝溶液。由于这种溶剂有着不溶于水的特性，与混凝土拌合后，能够添塞混凝土中的毛细空隙，从而提高混凝土的密实度和抗渗能力。实际施工中应用较多的是氢氧化铁；氢氧化铝由于成本较贵，实际使用很少。密实剂防水混凝土的外加剂，在使用之前要用清水融化；在掺有密实剂的防水混凝土的拌合之中要严格控制加水量，在施工配合比的用水量中，必须扣除砂、石含水量和融化密实剂中所含水分。密实剂防水混凝土要特别注重加强养护；覆盖及浇水时间不得少于14天。
不论何种防水混凝土，关键在于施工工艺的掌握。其中混凝土的振捣尤为重要漏振固然不可，过多的振捣也是适得其反。另外，防水混凝土浇筑时，一定要掌握好浇注时间和顺序，对竖向混凝土结构必须在下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土，严格控制接茬现象，不得人为地造成施工缝。再有，所有穿过混凝土结构的套管、固定模板所用对拉螺栓等，均要采取止水措施，加设止水环，并且止水环必须满焊。在防水混凝土结构中设计有密集群管穿过处、预埋件或者钢筋稠密处，浇筑混凝土确有困难时，应该采用相同抗渗标号的细石混凝土浇筑。预埋较大管径的套管和面积较大的钢板时，应在开设浇筑振捣孔，以利于排气、浇筑和振捣。
结束语：在建筑施工中混凝土和钢筋混凝土工程是比较重要的施工工艺，而防水混凝土的施工质量要求比普通混凝土的施工要求更加严格。因此，防水混凝土施工时必须严格遵守施工操作规程，制定严格的施工方案和施工措施，严格按施工配合比投料，按施工工艺标准施工，按施工验收规范检查验收。只要加强所有施工人员的质量意识，严格按照国家有关规范和施工工艺标准以及有关部门制定的强制型措施、标准施工，完全可以使防水混凝土工程取得较为理想的施工效果。
参考文献：
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[2]叶林标.防水工程禁忌手册[M].北京：中国 建筑工业出版社，2003.
[3]陈 哲，李建楠.地下防水混凝土施工实践[J].山西建筑，2006，32（2）：130-131.
论文作者:刘金智
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/10
标签：混凝土论文; 密实论文; 骨料论文; 水泥论文; 混凝土结构论文; 硅酸盐水泥论文; 外加剂论文; 《基层建设》2017年第36期论文;