建筑施工手冊(cè)地下防水工程

17 地下防水工程隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，建筑防水領(lǐng)域的法制化建設(shè)和規(guī)范化管理正在逐步完善。遵循國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性條文，是保證地下防水工程質(zhì)量的關(guān)鍵。“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”的原則是我國建筑防水技術(shù)發(fā)展至今的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。地下防水工程的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循這一原則，并根據(jù)建筑功能及使用要求，按現(xiàn)行規(guī)范正確劃定防水等級(jí)，合理確定防水方案?，F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定地下工程防水等級(jí)及其相應(yīng)的適用范圍見表17-1；地下工程防水設(shè)防要求見表17-2及表17-3。地下工程防水等級(jí)及其適用范圍 表17-1防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍一級(jí)不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬人員長(zhǎng)期停留的場(chǎng)所；因有少量濕漬會(huì)使物品變質(zhì)、失效的貯物場(chǎng)所及嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和危及工程安全運(yùn)營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程二級(jí)不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬工業(yè)與民用建筑：總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積（包括頂板、墻面、地面）的1/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過1處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.1m2其他地下工程：總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000；任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2m2人員經(jīng)常活動(dòng)的場(chǎng)所；在有少量濕漬的情況下不會(huì)使物品變質(zhì)、失效的貯物場(chǎng)所及基本不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工程安全運(yùn)營的部位；重要的戰(zhàn)備工程三級(jí)有少量漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂任意100m2防水面積上的漏水點(diǎn)數(shù)不超過7處，單個(gè)漏水點(diǎn)的最大漏水量不大于2.5L/d，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.3m2人員臨時(shí)活動(dòng)的場(chǎng)所；一般戰(zhàn)備工程四級(jí)有漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂整個(gè)工程平均漏水量不大于2L/m2d；任意100m2防水面積的平均漏水量不大于4L/m2d對(duì)滲漏水無嚴(yán)格要求的工程明挖法地下工程防水設(shè)防 表17-2工程部位主體施工縫后澆帶變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施防水混凝土防水砂漿防水卷材防水涂料塑料防水板金屬板遇水膨脹止水條中埋式止水帶外貼式止水帶外抹防水砂漿外涂防水涂料膨脹混凝土遇水膨脹止水條外貼式止水帶防水嵌縫材料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料外貼防水卷材外涂防水涂料遇水膨脹止水條防水等級(jí)一級(jí)應(yīng)選應(yīng)選12種應(yīng)選2種應(yīng)選應(yīng)選2種應(yīng)選應(yīng)選2種二級(jí)應(yīng)選應(yīng)選1種應(yīng)選12種應(yīng)選應(yīng)選12種應(yīng)選應(yīng)選12種三級(jí)應(yīng)選宜選1種宜選12種應(yīng)選宜選12利應(yīng)選宜選12種四級(jí)宜選-宜選1種應(yīng)選宜選1種應(yīng)選宜選1種暗挖法地下工程防水設(shè)防 表17-3工程部位主體內(nèi)襯砌施工縫內(nèi)襯砌變形縫、誘導(dǎo)縫防水措施復(fù)合式襯砌離壁式襯砌、襯套貼壁式襯砌噴射混凝土外貼式止水帶遇水膨脹止水條防水嵌縫材料中埋式止水帶外涂防水涂料中埋式止水帶外貼式止水帶可卸式止水帶防水嵌縫材料遇水膨脹止水條防水等級(jí)一級(jí)應(yīng)選1種-應(yīng)選2種應(yīng)選應(yīng)選2種二級(jí)應(yīng)選1種應(yīng)選12種應(yīng)選應(yīng)選12種三級(jí)-應(yīng)選1種宜選12種應(yīng)選宜選1種四級(jí)應(yīng)選1種宜選1種應(yīng)選宜選1種從表17-2可以看到，根據(jù)地下防水工程的特點(diǎn)及環(huán)境要求，堅(jiān)持多道設(shè)防、剛?cè)嵯酀?jì)、揚(yáng)長(zhǎng)避短、綜合防治的作法是十分必要的。片面地單一設(shè)防，出現(xiàn)滲漏，再耗資堵治，則會(huì)導(dǎo)致社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的雙重巨大損失。目前，地下防水工程應(yīng)用技術(shù)正由單一防水向多道設(shè)防、剛?cè)岵⑴e方向發(fā)展；剛性防水材料從普通防水混凝土向高性能、外加劑纖維抗裂以及聚合物水泥混凝土方向發(fā)展；柔性防水材料從普通紙?zhí)r青油氈向聚酯胎、玻纖胎高聚物改性瀝青以及合成高分子片材方向發(fā)展；防水涂料和密封防水材料也從瀝青基向高聚物改性瀝青、高分子以及聚合物無機(jī)涂料方向發(fā)展。新材料、新技術(shù)、新工藝的推廣促使我國地下防水應(yīng)用技術(shù)水平有新的飛躍和提高。17-1 混凝土結(jié)構(gòu)自防水以混凝土自身的密實(shí)性而具有一定防水能力的混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式稱之為混凝土結(jié)構(gòu)自防水。它兼具承重、圍護(hù)功能，且可滿足一定的耐凍融和耐侵蝕要求。隨著混凝土工業(yè)化、商品化生產(chǎn)和與其配套的先進(jìn)運(yùn)輸及澆搗設(shè)備的發(fā)展，它已成為地下防水工程首選的一種主要結(jié)構(gòu)形式，廣泛適用于一般工業(yè)與民用建筑地下工程的建（構(gòu)）筑物。例如地下室、地下停車場(chǎng)、水池、水塔、地下轉(zhuǎn)運(yùn)站、橋墩、碼頭、水壩等。混凝土結(jié)構(gòu)自防水不適用于以下情況：允許裂縫開展寬度大于0.2mm的結(jié)構(gòu)、遭受劇烈振動(dòng)或沖擊的結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度高于80的結(jié)構(gòu)，以及可致耐蝕系數(shù)小于0.8的侵蝕性介質(zhì)中使用的結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)自防水可采用不同品種的混凝土進(jìn)行澆筑。防水混凝土應(yīng)用技術(shù)發(fā)展至今已獲巨大進(jìn)步，特別是在有效地提高混凝土密實(shí)性和抗裂性方面，一些新品種、新技術(shù)的開發(fā)已處于國際先進(jìn)水平?，F(xiàn)將簡(jiǎn)況敘述如下：20世紀(jì)50年代以德國提出獲得最小孔隙率的骨料連續(xù)級(jí)配曲線為理論依據(jù)，采用骨料級(jí)配防水混凝土。但因其對(duì)級(jí)配要求十分嚴(yán)格，必須按曲線篩分大量石子，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工效率低，不適合我國國情，難以推廣。60年代，冶金部建筑研究總院提出富砂漿理論，研制成以調(diào)整混凝土配合比各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)而獲得最小孔隙率的普通防水混凝土。由于其施工簡(jiǎn)便、節(jié)省勞力、效率高、工期短，適合我國國情，得到廣泛應(yīng)用。70年代，因多種外加劑的開發(fā)，外加劑防水混凝土應(yīng)運(yùn)而生。它是用摻入適量外加劑的方法，改善混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，減小孔隙率、增加密實(shí)性、提高抗?jié)B性。上述各種混凝土均未能有效遏制混凝土開裂這一降低抗?jié)B性的另一重要因素的產(chǎn)生。80年代后期，我國研制、開發(fā)并獲得推廣的補(bǔ)償收縮混凝土有效地以自身適度膨脹抵消混凝土收縮裂縫；同時(shí)水泥水化物結(jié)晶體體積增大，將水泥石中的孔隙填充堵塞，減少孔隙率，而使抗?jié)B性大為提高。近些年來，又有一批新型防水混凝土應(yīng)用在工程上。例如：聚合物水泥混凝土、纖維抗裂防水混凝土，以及高性能防水混凝土等。17-1-1 普通防水混凝土17-1-1-1 影響防水混凝土抗?jié)B性的技術(shù)參數(shù)普通防水混凝土應(yīng)用技術(shù)在我國已有40多年的歷史。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以調(diào)整和控制混凝土配合比各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的方法提高混凝土的抗?jié)B性是行之有效的。1水泥用量：最少不得少于300kg/m3；當(dāng)摻有活性摻合料時(shí)，不得少于280kg/m3。2砂率：宜為35%45%；泵送混凝土的砂率可為45%。3灰砂比：宜為1：21：2.5。4水灰比：不得大于0.55。5坍落度：不宜大于50mm。對(duì)于預(yù)拌混凝土，其入泵坍落度宜控制為100140mm；入泵前坍落度每小時(shí)損失值不應(yīng)大于30mm，總損失值不應(yīng)大于60mm。應(yīng)予注意的是，不能以上述技術(shù)參數(shù)的限值組成混凝土配合比，而是應(yīng)在技術(shù)參數(shù)的限值范圍內(nèi)進(jìn)行選值、通過試配求得符合設(shè)計(jì)要求的防水混凝土最佳配合比。17-1-1-2 選材要求1水泥水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于32.5級(jí)。在不受侵蝕性介質(zhì)和凍融作用的條件下，宜采用普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；若選用礦渣硅酸鹽水泥，則必須摻用高效減水劑。在受侵蝕性介質(zhì)作用的條件下，應(yīng)按介質(zhì)的性質(zhì)選用相應(yīng)的水泥。例如：在受硫酸鹽侵蝕性介質(zhì)作用的條件下，可采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥，或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。在受凍融作用的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。不得使用過期或受潮結(jié)塊的水泥；不得使用混入有害雜質(zhì)的水泥；不得將不同品種或不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥混合使用。2石子石子最大粒徑不宜大于40mm；泵送混凝土，石子最大粒徑應(yīng)為輸送管徑的1/4；石子吸水率不應(yīng)大于1.5%；含泥量不得大于1%、泥塊含量不得大于0.5%；不得使用堿活性骨料；其他要求應(yīng)符合現(xiàn)行普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 53-92）的規(guī)定。3砂宜采用中砂；含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%；其他要求應(yīng)符合現(xiàn)行普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 52-92）的規(guī)定。4水應(yīng)符合現(xiàn)行混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ 63-89）的規(guī)定。5摻合料粉煤灰的級(jí)別不應(yīng)低于二級(jí)，摻量不宜大于20%，其質(zhì)量應(yīng)符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596標(biāo)準(zhǔn)的要求；硅粉摻量不應(yīng)大于3%；其他摻合料的摻量應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定，例如磨細(xì)礦渣粉等。17-1-1-3 混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算1配合比的設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)普通防水混凝土配合比時(shí)應(yīng)考慮以下原則：（1）根據(jù)工程的要求，由混凝土的抗?jié)B性和耐久性確定水泥的品種，由混凝土的強(qiáng)度確定水泥的強(qiáng)度等級(jí)。（2）砂、石材料應(yīng)合理地選用，一般應(yīng)優(yōu)先考慮當(dāng)?shù)氐纳笆牧?，但必須符合工程要求，以及防水混凝土選材要求。（3）水灰比主要依據(jù)工程要求的抗?jié)B性和施工最佳和易性來確定。施工和易性要由結(jié)構(gòu)條件（如結(jié)構(gòu)截面、鋼筋布置等）和施工方法（運(yùn)輸、澆筑和振搗等）綜合考慮決定。2配合比的計(jì)算及舉例例題：配制C20強(qiáng)度等級(jí)、P6抗?jié)B等級(jí)的普通防水混凝土，配筋較密，采用振搗器振搗，初步選定混凝土的坍落度為3050mm，砂率為38%，所用的材料特性如下：水泥：強(qiáng)度等級(jí)42.5，密度c3.1；石子：最大粒徑30mm的卵石，密度g2.7；砂：中砂，密度s2.6按絕對(duì)體積法計(jì)算步驟如下：（1）根據(jù)工程要求的抗?jié)B等級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)以及結(jié)構(gòu)條件和施工條件選定坍落度，初步確定水灰比、用水量，并計(jì)算出水泥用量。普通防水混凝土的水灰比可參考表17-4選用。普通防水混凝土最大水灰比允許值 表17-4混凝土抗?jié)B等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)備注C20C30C30以上P60.600.551試塊P值應(yīng)比設(shè)計(jì)提高0.2N/mm22嚴(yán)格控制水灰比小于表中數(shù)字P8P120.550.50P12以上0.500.45混凝土抗?jié)B等級(jí)是表示混凝土試塊在滲透儀上作抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)，試塊未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象的最大水壓值。例如P8表示該試塊能在0.8N/mm2的水壓力下不出現(xiàn)滲水現(xiàn)象?，F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，通過試驗(yàn)確定的施工配合比，其抗?jié)B等級(jí)應(yīng)比設(shè)計(jì)要求提高一級(jí)（0.2MPa）。因此，試配時(shí)應(yīng)采用水灰比最大的配合比做抗?jié)B試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合式（17-1）的要求： （17-1）式中 pt6個(gè)試件中4個(gè)未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓值（MPa）；P設(shè)計(jì)要求的抗?jié)B等級(jí)?；炷涟韬嫌盟颗c砂石材料、攪拌條件等因素有關(guān)，為了便于試拌進(jìn)行初步配合比設(shè)計(jì)，提供表17-5以作參考，但用水量應(yīng)根據(jù)試配最后選定?；炷涟韬嫌盟繀⒖急恚╧g/m3） 表17-5坍落度（mm）砂率（%）35404510301751851851951952053050180190190200200210注：1表中石子粒徑為520mm。若石子最大粒徑為40mm，用水量應(yīng)減少5l0kg/m3。表中石子按卵石考慮，若為碎石應(yīng)增加510kg/m3。2表中采用的是火山灰質(zhì)水泥，若用普通水泥則用水量可減少510kg/m3。根據(jù)例題設(shè)定的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)以及坍落度，可初步確定水灰比為0.55，水的用量為190kg/m3。計(jì)算水泥用量：已知W/C0.55水泥用量mcomwo/0.55190/0.55345kg/m3式中 mco水泥用量（kg/m3）；mwo水用量（kg/m3）。（2）選用砂率：砂率可根據(jù)石子空隙率和砂的平均粒徑，參考表17-6選用。石子空隙率按式（17-2）計(jì)算：石子空隙率（1石子堆積密度石子表觀密度）100% （17-2）砂率選用表（%） 表17-6石子空隙率（%）3035404550砂的細(xì)度模數(shù)0.7035353535351.1835353535361.6235353536372.1635353637382.7135363738393.253637383940注：1本表是按石子粒徑為530mm計(jì)算，若采用粒徑為520mm時(shí)，砂率應(yīng)增加2%。2施工條件如鋼筋很密，埋件很多，厚度較小，不易澆搗時(shí)可適當(dāng)提高砂率至40%左右。例題已初步選定砂率為38%。（3）根據(jù)選定的砂率，按式（17-3）計(jì)算砂石混合密度：sgssg（1s） （17-3）式中 s砂率；sg砂石混合密度；s砂的密度；g石的密度。根據(jù)例題已知數(shù)代人式（17-3），則sg2.638%2.7（138%）2.66（4）按式（17-4）計(jì)算砂石混合用量： （17-4）式中 砂石混合用量（kg/m3）；mwo水用量（kg/m3）；w水的密度；mco水泥用量（kg/m3）；c水泥的密度。根據(jù)例題，將已知數(shù)代入式（17-4）：（5）按式（17-5）和式（17-6）計(jì)算砂、石的用量。msoBs （17-5）mgomso （17-6）式中 mso砂的用量（kg/m3）；Bs砂率（%）；砂石混合用量（kg/m3）；mgo石子的用量（kg/m3）。根據(jù)例題的設(shè)定以及計(jì)算中的已知數(shù)代入式（17-5）和式（17-6），分別求出砂、石的用量：mso38%1858kg/m3706kg/m3mgo（1858706）kg/m31152kg/m3（6）得出初步配合比：由以上各步驟計(jì)算出的每立方米混凝土材料用量，可以列出初步配合比為：水泥：砂：石mco：mso：mgo水灰比W/C0.55根據(jù)例題計(jì)算結(jié)果列出配合比為：345：706：11521：2.05：3.34則混凝土的計(jì)算密度為34570611521902393kg/m3（7）試配與校正：按照初步配合比進(jìn)行試拌，試拌結(jié)果若與工程要求不符，應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行校正，調(diào)整比例，直至達(dá)到工程要求。17-1-2 外加劑防水混凝土不同的外加劑，其性能、作用各異，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)和施工工藝等對(duì)防水混凝土的具體要求，適宜地選用相應(yīng)的外加劑。選擇和使用外加劑應(yīng)注意下列各點(diǎn)：1熟悉外加劑生產(chǎn)廠提供的技術(shù)資料，以及產(chǎn)品說明書。2以工程實(shí)際所用材料（包括水泥、砂、石、水等）的性能、用量、配合比，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件（施工方法、施工溫度等）的要求，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以試驗(yàn)效果評(píng)定所選外加劑是否可以采用。采用的外加劑應(yīng)符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一等品以上的質(zhì)量要求。3參考普通防水混凝土配合比的技術(shù)參數(shù)，通過試配求得外加劑的最佳摻量。4加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格遵循外加劑摻量和使用注意事項(xiàng)。隨時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施，以保證混凝土施工質(zhì)量。5按有關(guān)規(guī)定做好外加劑的制備、儲(chǔ)存和使用。6選用外加劑應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，根據(jù)工程實(shí)際情況，做多方案比較，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面合理的方案。17-1-2-1 引氣劑防水混凝土引氣劑防水混凝土是在混凝土拌合物中摻入適量的引氣劑配制而成的混凝土。1簡(jiǎn)述在混凝土拌合物中加入引氣劑后，會(huì)產(chǎn)生大量微小、密閉、穩(wěn)定而均勻的氣泡，而使混凝土黏滯性增大，不易松散和離析，可以顯著地改善混凝土的和易性；還可以使毛細(xì)管的形狀及分布發(fā)生改變，切斷滲水通路，從而提高了混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性；同時(shí)，因彌補(bǔ)了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷，抑制其脹縮變形，故可減少因干濕及凍融交替作用而產(chǎn)生的體積變化，有效地提高混凝土的抗凍性，通?？奢^普通混凝土提高34倍。引氣劑防水混凝土適用于對(duì)抗?jié)B性和抗凍性要求較高的工程結(jié)構(gòu)，特別適合寒冷地區(qū)使用。常用的引氣劑有松香酸鈉（松香皂）、松香熱聚物；另外還有烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉等。2混凝土配制要點(diǎn)（1）掌握好引氣劑的摻量混凝土的含氣量直接影響著引氣劑防水混凝土的質(zhì)量，而含氣量的大小則主要取決于引氣劑的摻量。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，混凝土含氣量應(yīng)控制在3%5%。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，含氣量在此范圍內(nèi)，混凝土可獲得較高的抗?jié)B性和抗凍性；相應(yīng)此最佳含氣量的引氣劑摻量為：松香酸鈉0.10.3；松香熱聚物0.1%。（2）水灰比的控制對(duì)于引氣劑防水混凝土，水灰比的控制很必要，因?yàn)樗冶鹊拇笮≈苯佑绊懟炷羶?nèi)部氣泡的數(shù)量與質(zhì)量。適宜的水灰比可使混凝土獲得最佳含氣量和較高的抗?jié)B性，配制混凝土?xí)r要注意調(diào)整水灰比。（3）砂子細(xì)度的選擇砂子的細(xì)度影響混凝土內(nèi)部氣泡的生成。粗砂生成的氣泡較大，混凝土抗?jié)B性較差；中砂、細(xì)砂有利于混凝土的物理力學(xué)性能和抗?jié)B性。實(shí)踐表明，采用細(xì)度模數(shù)約2.6的砂較好。3施工注意事項(xiàng)（1）采用機(jī)械攪拌。投料時(shí)，先將砂子、水泥、石子倒入攪拌機(jī)，再將引氣劑與拌合水?dāng)噭蚝笸度霐嚢铏C(jī)。不得單獨(dú)將引氣劑直接投入攪拌機(jī)，以免氣泡分布不勻，影響混凝土質(zhì)量。（2）及時(shí)按規(guī)定檢測(cè)混凝土拌合物的坍落度及含氣量，使之嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。（3）澆筑后采用高頻振搗器振搗，排除大氣泡，保證混凝土質(zhì)量。（4）住意養(yǎng)護(hù)。要保持濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。冬期施工要注意蓄熱保溫，否則影響混凝土質(zhì)量。引氣劑防水混凝土在低溫（5）下養(yǎng)護(hù)，會(huì)完全喪失抗?jié)B能力。17-1-2-2 減水劑防水混凝土減水劑防水混凝土是在混凝土拌合物中摻入適量的減水劑配制而成的混凝土。1簡(jiǎn)述減水劑是一種表面活性劑，它以分子定向吸附作用將凝聚在一起的水泥顆粒絮凝狀結(jié)構(gòu)高度分散解體，并釋放出其中包裹的拌合水，使在坍落度不變的條件下，減少了拌合用水量；此外，由于高度分散的水泥顆粒更能充分水化，使水泥石結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，從而提高了混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性。減水劑防水混凝土適用于一般工業(yè)與民用建筑的防水工程，也適用于大型設(shè)備基礎(chǔ)等大體積混凝土，以及不同季節(jié)施工的防水工程。常用的減水劑有木質(zhì)素磺酸鈣、多環(huán)芳香族磺酸鈉、糖蜜等。2配制及施工要點(diǎn)（1）選擇減水劑品種及其適宜摻量。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求、施工工藝、施工溫度，以及混凝土原材料的組成、特性等因素，正確地選擇減水劑品種。對(duì)所選減水劑，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)復(fù)核產(chǎn)品說明書所列技術(shù)指標(biāo)。不能完全依賴說明書推薦的“最佳摻量”，應(yīng)以實(shí)際所用材料和施工條件，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，求得減水劑適宜摻量。各類減水劑適宜摻量可參考表17-7。不同品種的減水劑適宜摻量參考表 表17-7品種名稱適宜摻量（占水泥重量%）說明木鈣、糖蜜0.20.3摻量不應(yīng)大于0.3%，否則會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低、且緩凝僅略增混凝土造價(jià)NNO、MF0.51.0JN0.5UNF-50.5與0.5%三乙醇胺共用，抗?jié)B效果好腐殖酸類0.20.35三聚氰胺類0.52.0（2）混凝土配合比，可以參考普通防水混凝土配合比各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，但應(yīng)注意控制水灰比，充分發(fā)揮減水劑的估越性，并應(yīng)在試配過程中，特別注意所用水泥是否與所選減水劑相適應(yīng)，在有條件的情況下，宜對(duì)水泥和減水劑進(jìn)行多品種比較，不宜在單一的狹隘范圍內(nèi)尋求“最佳摻量”。此步驟應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益一并分析考慮。（3）施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制減水劑摻量，誤差宜控制在1%以內(nèi)。如減水劑為干粉狀，宜在使用前，先將干粉倒入60左右的熱水中攪勻，制成20%濃度的溶液（以比重計(jì)控制溶液濃度），再根據(jù)實(shí)際情況決定減水劑摻加方法（先加法或后加法）。嚴(yán)禁將減水劑干粉倒入混凝土攪拌機(jī)內(nèi)拌合。（4）若以粉煤灰為粉細(xì)料摻入混凝土，由于粉煤灰含有一定量的碳，可降低減水效果，應(yīng)調(diào)整減水劑用量。（5）使用引氣型減水劑，為消除過多的有害氣泡，可采取高頻振動(dòng)、插入振動(dòng)，或與消泡劑復(fù)合使用等方法，含氣量應(yīng)控制在3%5%，以增加混凝土的密實(shí)性。（6）注意養(yǎng)護(hù)，特別是早期潮濕養(yǎng)護(hù)。17-1-2-3 三乙醇胺防水混凝土三乙醇胺防水混凝土是在混凝土拌合物中隨拌合水摻入定量的三乙醇胺防水劑配制而成的。它抗?jié)B性能良好，且具有早強(qiáng)和強(qiáng)化作用，施工簡(jiǎn)便，質(zhì)量穩(wěn)定，有利于提高模板周轉(zhuǎn)率、加快施工進(jìn)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。三乙醇胺防水劑對(duì)水泥的水化起加快作用，水化生成物增多，水泥石結(jié)晶變細(xì)，結(jié)構(gòu)密實(shí)，因此提高了混凝土的抗?jié)B性，抗?jié)B壓力可提高3倍以上。1三乙醇胺防水劑的配制三乙醇胺為橙黃色透明黏稠狀的吸水性液體，無臭、不燃燒、呈堿性，pH值89,相對(duì)密度為1.121.13，工業(yè)品純度為70%80%。它能吸收CO2，而不隨水蒸氣一同揮發(fā)，應(yīng)避光保存。它對(duì)鋼鐵不起作用，而對(duì)銅、鋁及其合金等破壞很快。配制三乙醇胺防水劑的原材料均為市售成品，使用前應(yīng)預(yù)先配好備用。配制防水劑時(shí)將組成材料按比例溶于水中，防水劑濃度應(yīng)適當(dāng)。三乙醇胺防水劑配方有三種：見表17-8。表17-8型號(hào)三乙醇胺氯化鈉亞硝酸鈉備注10.05%-1表中百分?jǐn)?shù)為水泥重量的百分?jǐn)?shù)21號(hào)配方適用于常溫和夏季施工，2號(hào)、3號(hào)配方適用于冬期施工20.05%0.5%-30.05%0.5%1%配制100kg三乙醇胺防水劑材料用量見表17-9。表17-9材料1號(hào)配方2號(hào)配方3號(hào)配方備注水（kg）98.75/98.3386.25/85.8361.25/60.83表中數(shù)據(jù)分子為采用100%純度三乙醇胺的量，分母為采用75%工業(yè)品三乙醇胺的用量三乙醇胺（kg）1.25/1.671.25/1.671.25/1.67抓化鈉（kg）12.5/12.512.5/12.5亞硝酸鈉（kg）25/25配制防水劑溶液時(shí)，可按表17-9所給數(shù)據(jù)先將水放入容器中，再將其他材料放入水中，攪拌直至完全溶解，即成防水劑溶液。使用時(shí)，拌合混凝土每50kg水泥隨拌合水摻入2kg三乙醇胺防水劑溶液即可。2三乙醇胺防水混凝土配制要點(diǎn)（1）嚴(yán)格按配方配制防水劑溶液，并應(yīng)充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，防止氯化鈉和亞硝酸鈉溶解不充分，或三乙醇胺分布不勻而造成不良后果。（2）三乙醇胺對(duì)不同品種的水泥作用不同，若調(diào)換水泥品種，則應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)，以確定能否采用。（3）嚴(yán)格掌握摻量，并不得將防水劑材料直接投入攪拌機(jī)中，致使拌合不均勻而影響混凝土的質(zhì)量。配好的防水劑應(yīng)和拌合用水摻合均勻使用。（4）在重要的防水工程中，為防鋼筋銹蝕，可采用加入亞硝酸鈉阻銹劑的3號(hào)配方配制三乙醇胺防水混凝土；靠近高壓電源和大型直流電源的防水工程宜采用1號(hào)配方，不宜采用2號(hào)或3號(hào)配方。（5）在寒冷地區(qū)冬期施工，可摻用三乙醇胺外加劑，以增加混凝土的早強(qiáng)抗凍性，但應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的具體條件，進(jìn)行配合比試驗(yàn)，選擇外加劑適宜摻量，確?；炷翉?qiáng)度的增長(zhǎng)及混凝土抗?jié)B質(zhì)量。17-1-2-4 氯化鐵防水混凝土氯化鐵防水混凝土是在混凝土中摻入適量的氯化鐵防水劑配制而成的。由于氯化鐵防水劑與水泥水化析出物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其生成物填充混凝土內(nèi)部孔隙，堵塞和切斷貫通的毛細(xì)孔道，改善混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，增加了密實(shí)性，使混凝土具有良好的抗?jié)B性。氯化鐵防水劑配制簡(jiǎn)便，且材料來源廣泛，價(jià)格較低，并具有增強(qiáng)、早強(qiáng)、耐久、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，且早期即具較高抗?jié)B能力，是適合用在地下防水工程中的一種良好的防水劑，可以配制較高抗?jié)B等級(jí)的防水混凝土或抗油滲混凝土，適用于長(zhǎng)期貯水的構(gòu)筑物，以及防水工程的治滲及維修。1氯化鐵防水劑的質(zhì)量要求氯化鐵防水劑相對(duì)密度應(yīng)大于1.4，其中二氯化鐵和三氯化鐵的比例應(yīng)在1：1.11.3（重量比）范圍內(nèi)、且它們的含量應(yīng)不少于400g/L。防水劑溶液的pH值為12，硫酸鋁或明礬的含量為溶液重量的5%10%。注意切勿誤將市售三氯化鐵當(dāng)作氯化鐵防水劑使用。2氯化鐵防水混凝土配制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)（1）氯化鐵防水劑的摻量以水泥重量的3%為宜；水灰比不大于0.55；在坍落度為3050mm時(shí)，每立方米混凝土中水泥用量宜為320kg左右?；炷涟韬纤昧恐袘?yīng)扣除氯化鐵防水劑中的含水量。（2）氯化鐵防水劑應(yīng)符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一等品及以上的質(zhì)量要求，進(jìn)場(chǎng)必須復(fù)驗(yàn)合格方能用于工程中。（3）配制防水混凝土?xí)r，必須配料準(zhǔn)確。先將所需量的防水劑稱量準(zhǔn)確，再以80%的拌合用水量將防水劑稀釋、攪拌均勻，然后加入混凝土拌合物中攪拌，最后加入剩余的拌合水繼續(xù)攪拌。嚴(yán)禁將氯化鐵防水劑直接加入水泥和骨料中。（4）施工縫處，在澆筑混凝土之前，先將表面清理潔凈，鋪一層凈漿，再鋪設(shè)3050mm厚的氯化鐵防水砂漿，其重量配合比為水泥：砂子：氯化鐵防水劑1：0.5：0.03，水灰比為0.55，然后及時(shí)澆筑氯化鐵防水混凝土。（5）氯化鐵防水混凝土應(yīng)注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，特別是早期濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)可在澆筑8h后，即以濕草袋或草簾等覆蓋（夏季還要提前），在24h后即定期澆水養(yǎng)護(hù)14d。養(yǎng)護(hù)溫度不宜過高或過低，以25左右為宜，不宜低于10。蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度不宜超過50，并在升溫過程中控制升溫速度不超過68/h。17-1-2-5 補(bǔ)償收縮混凝土補(bǔ)償收縮混凝土是用膨脹水泥、或在普通混凝土中摻入適量膨脹劑配制而成的一種微膨脹混凝土。1簡(jiǎn)述孔隙和裂縫是混凝土自身的兩大弊端，也是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲漏水的兩大主因。然而，能以同步抑制上述兩個(gè)導(dǎo)致滲漏的因素正是補(bǔ)償收縮混凝土所具有的特性。補(bǔ)償收縮混凝土硬化初期，由于水泥水化作用生成的水化物結(jié)晶體體積增大而產(chǎn)生膨脹 不同種類的膨脹水泥或膨脹劑，所生成的膨脹結(jié)晶體不同。，例如硫鋁酸鈣類膨脹水泥水化生成物為柱狀或針狀的水化硫鋁酸鈣，又稱“鈣礬石”，其固相體積可增大1.221.75倍，在其生長(zhǎng)膨脹過程中，將水泥石中的孔隙填充，并堵塞、切斷混凝土內(nèi)連通的毛細(xì)孔道，從而使混凝土內(nèi)的總孔隙率變小，亦即抑制了孔隙、改善了孔隙結(jié)構(gòu)；同時(shí)，補(bǔ)償收縮混凝土在硬化初期產(chǎn)生的適度膨脹在限制條件下（如鋼筋、相鄰物體等）產(chǎn)生的收縮應(yīng)力（自應(yīng)力）可大致抵消混凝土在干縮和徐變時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使混凝土的拉應(yīng)變值小于允許極限拉伸變形值或接近于零，因而混凝土可減少、或不出現(xiàn)裂縫。補(bǔ)償收縮混凝土以其優(yōu)異特性在建筑工程中獲得廣泛應(yīng)用，適用于一般工業(yè)與民用建筑的地下防水結(jié)構(gòu)，水池、水塔等構(gòu)筑物，以及修補(bǔ)、堵漏、后澆帶等。本節(jié)將根據(jù)補(bǔ)償收縮混凝土的特性，對(duì)“UEA無縫設(shè)計(jì)施工新技術(shù)”予以介紹。2補(bǔ)償收縮混凝土配制要點(diǎn)（1）材料要求1）水泥 所用水泥均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以及國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。膨脹水泥貯存超過3個(gè)月時(shí)，應(yīng)根據(jù)測(cè)試的膨脹率確定其能否再用。嚴(yán)禁使用受潮、變質(zhì)水泥。不同品種的水泥不得同時(shí)使用。目前常用的膨脹水泥系列有：明礬石膨脹水泥、石膏礬土膨脹水泥、低熱微膨脹水泥。2）骨料 石子應(yīng)符合現(xiàn)行普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 53），且石子最大粒徑應(yīng)不大于40mm,含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%，且所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面，其吸水率應(yīng)不大于1.5%，砂巖骨料不宜使用。砂應(yīng)符合現(xiàn)行普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 52），砂含泥量不大于3%，泥塊含量不大于1%，且海砂不宜使用。采用輕骨料，應(yīng)符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。3）水 飲用水、潔凈的天然水均可使用。含有害雜質(zhì)的水、pH值小于4的酸性水和pH值大于9的堿性水、硫酸鹽含量（按SO42-計(jì)）超過水重量1%的水，以及海水、污水、工業(yè)廢水等，均不得使用。4）外加劑 所用外加劑應(yīng)具有出廠合格證及產(chǎn)品技術(shù)資料，并符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)一等品以上的質(zhì)量要求。超過有效期或受潮的外加劑均不得使用。膨脹劑摻入除純熟料硅酸鹽水泥或高強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥之外的其他品種水泥時(shí)，應(yīng)以試驗(yàn)測(cè)出的限制膨脹率和強(qiáng)度為依據(jù)，決定可否采用。膨脹劑與其他外加劑復(fù)合使用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，在肯定復(fù)合使用效果的前提下，方可采用。常用的膨脹劑有：U型膨脹劑、明礬石膨脹劑、復(fù)合膨脹劑，以及脂膜石灰膨脹劑等。目前，新一代U型膨脹劑UEA-H不僅膨脹性能更好，還可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，且堿度更低、與水泥和其他外加劑的適應(yīng)性更強(qiáng)、施工更方便。（2）配制方法補(bǔ)償收縮混凝土配合比的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，如水灰比、水泥用量、砂率等，可參考普通防水混凝土的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選擇。選定配合比宜用試配法，在考慮施工和易性的前提下，初步選出水灰比、水泥用量，求出用水量，再依據(jù)所選的砂率，求出砂、石的重量，得出初步配合比，以此制作強(qiáng)度試件及膨脹試件（包括自由膨脹試件和限制膨脹試件），在檢驗(yàn)試件的強(qiáng)度、膨脹率（特別是限制膨脹率）均滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，即可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試拌、核對(duì)坍落度、調(diào)整用水量，以最后確定施工配合比。膨脹劑或膨脹水泥必須稱量準(zhǔn)確，膨脹劑稱量誤差應(yīng)小于0.5%，膨脹水泥稱量誤差應(yīng)小于1%。膨脹劑可直接投入料斗并同水泥、砂子、石子干拌均勻，再加水進(jìn)行攪拌。對(duì)于泵送商品混凝土，膨脹劑可在施工現(xiàn)場(chǎng)后加，即將膨脹劑以混凝土罐車所載混凝土量按比例預(yù)先稱好放在裝料架上備用，待混凝土罐車停在架子下面，再將稱好的膨脹劑通過架子加料口投入罐內(nèi)，至少攪拌5min至拌勻方可使用。3施工注意事項(xiàng)（1）澆筑前，應(yīng)檢查模板的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性，使模板所有接縫嚴(yán)密，不得漏漿，并宜將模板及與混凝土接觸的表面先行濕潤(rùn)或保潮，且保持清潔。（2）嚴(yán)格掌握混凝土配合比，并依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況的變化，及時(shí)正確調(diào)整。雨季施工應(yīng)注意測(cè)定砂石含水率，及時(shí)調(diào)整配合比的用水量。（3）采用機(jī)械攪拌，操作程序如下：開動(dòng)攪拌機(jī)，相繼投入骨料、水泥、膨脹劑，干拌0.51min，再邊攪拌邊分三次加入拌合水，然后繼續(xù)攪拌12min。（4）控制坍落度：人工澆筑，現(xiàn)場(chǎng)坍落度為78cm；泵送混凝土澆筑，現(xiàn)場(chǎng)坍落度為1214cm。若現(xiàn)場(chǎng)施工溫度超過30，或混凝土運(yùn)輸、停放時(shí)間超過3040min，則應(yīng)在混凝土拌合前采取加大坍落度的措施；混凝土拌合后，不得再次加水?dāng)嚢琛＃?）混凝土應(yīng)連續(xù)運(yùn)輸、連續(xù)澆筑。運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間間隔不應(yīng)超過1.5h。夏季運(yùn)輸或運(yùn)距較遠(yuǎn)可在混凝土中摻入適量緩凝劑，以保持混凝土的流動(dòng)性，通?？蓳饺胂喈?dāng)于水泥重量2.53.5的木鈣。（6）混凝土澆筑時(shí)間間隔不應(yīng)超過2h，否則應(yīng)事先考慮設(shè)置施工縫。（7）混凝土必須采用機(jī)械振搗，不得采用人工振搗，以保證振搗密實(shí)，不允許有欠振、漏振和超振現(xiàn)象出現(xiàn)。（8）混凝土的養(yǎng)護(hù)：必須注意混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，若早期養(yǎng)護(hù)開始時(shí)間較遲，則可能抑制混凝土膨脹。一般常溫下，混凝土澆筑后812h，即應(yīng)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。必須保證混凝土的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)要保持外露混凝土表面呈濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)期不小于14d。（9）混凝土不得在5以下的條件下施工?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)溫度和使用溫度均不應(yīng)大于80。4UEA混凝土無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)“UEA混凝土無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)”是中國建筑材料科學(xué)研究院于20世紀(jì)90年代初期開發(fā)的新技術(shù)，已在北京西站（主樓336m102m）、廣州站前地下商城（136m67m）、福州長(zhǎng)樂國際機(jī)場(chǎng)航站樓（348m36m）等國內(nèi)重點(diǎn)大型超長(zhǎng)地下建筑工程中應(yīng)用，獲得了很好的效益。（1） UEA混凝土無縫設(shè)計(jì)施工的優(yōu)點(diǎn)1）避免了設(shè)置若干條后澆帶的間隔施工法；實(shí)現(xiàn)了地下超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)澆筑，符合現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定；2）以膨脹加強(qiáng)帶取代后澆帶，增強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性；3）有效地提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性，增強(qiáng)了密實(shí)性，從而大大提高了混凝土抗?jié)B等級(jí)；4）加速施工進(jìn)度，縮短工期；減少了處理后澆帶的難度以及質(zhì)量缺陷。（2） UEA混凝土無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)要點(diǎn)1）按設(shè)計(jì)要求設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶（圖17-1）。圖17-1 膨脹加強(qiáng)帶示意圖max-混凝土最大收縮應(yīng)力；c-混凝土膨脹應(yīng)力2）經(jīng)過試配，選定膨脹加強(qiáng)帶及其兩側(cè)混凝土的配合比，并確定UEA膨脹劑摻量。3）選材要求除符合本節(jié)有關(guān)要求之外，尚應(yīng)注意：宜選用低水化熱的水泥，注意控制水泥用量。不得使用堿活性骨料。膨脹劑以選用UEA-H型為宜。4）嚴(yán)格遵守選定的混凝土配合比，專人負(fù)責(zé)，準(zhǔn)確稱量，按序投料。嚴(yán)格區(qū)分并掌握膨脹加強(qiáng)帶及其兩側(cè)混凝土的不同配合比，切勿混淆。5）膨脹加強(qiáng)帶的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置孔徑5mm的鋼絲網(wǎng)片，防止不同配合比的混凝土流入膨脹加強(qiáng)帶內(nèi)。6）實(shí)施連續(xù)澆筑、不留施工縫，保持混凝土“軟接槎”。具體作法可沿澆筑方向采用“一個(gè)坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的施工方法。7）振搗方法宜采用兩部高頻插入式振搗器，第一部振搗器設(shè)置在混凝土出料口處，將澆筑層上部混凝土振搗密實(shí)，混凝土自流形成斜坡；第二部振搗器設(shè)在坡角處，將下部混凝土振搗密實(shí)。然后二次振搗、全部振實(shí)。8）混凝土澆筑后、凝結(jié)前，可用抹子抹壓混凝土表面兩三遍，抹實(shí)壓光，以防龜裂。9）嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)?；炷两K凝后，應(yīng)及時(shí)采取有效措施，實(shí)施保濕養(yǎng)護(hù)，至少14d，防止混凝土早期失水。17-1-3 新型防水混凝土伴隨我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、公用設(shè)施，以及住宅建筑的功能需求日益增高，建筑造型趨向功能化、個(gè)性化、多樣化，建筑物也向高、長(zhǎng)、寬和地下空間發(fā)展。體積大、尺寸大、形狀復(fù)雜，致使混凝土內(nèi)應(yīng)力增加，裂縫增多。作為地下結(jié)構(gòu)的一種主要防水材料其防水混凝土的抗裂性尤顯重要。近十多年，逐步發(fā)展的纖維抗裂防水混凝土、高性能防水混凝土、聚合物水泥防水混凝土分別以其各自的特性，顯著提高混凝土的密實(shí)性和抗裂性，成為新型的防水混凝土。17-1-3-1 纖維抗裂防水混凝土纖維抗裂防水混凝土是在防水混凝土中摻入一定量的纖維而組成的剛性復(fù)合材料。國外早在20世紀(jì)70年代末即開始其應(yīng)用技術(shù)的研究，至80年代，纖維混凝土就已大規(guī)模地應(yīng)用。近幾年來，纖維混凝土在我國建筑防水領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，是諸多混凝土改性技術(shù)中進(jìn)展最大、效果最明顯的應(yīng)用技術(shù)之一。纖維對(duì)混凝土的改性可分為低摻量和高摻量?jī)煞N。低摻量是指纖維摻量在0.05%0.1%左右，可使混凝土在原有力學(xué)性能的情況下，減少其早期收縮裂縫50%100%，從而有效地提高混凝土的抗裂性。高摻量是指纖維摻量在0.5%以上，可以顯著提高混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能。纖維抗裂防水混凝土的防水機(jī)理：脆性大、抗拉強(qiáng)度低是混凝土材性所決定的，即使密實(shí)度高的混凝土也因干縮、溫差、徐變等因素而產(chǎn)生微細(xì)裂縫，這些微裂縫存在于砂、石、水泥三相之間，以及微小的水泥顆粒之間。這些微裂縫是在混凝土硬化過程中產(chǎn)生和發(fā)展的，而且是從小到大向最薄弱的部位定向發(fā)展。因此，混凝土內(nèi)部生成裂縫是不可避免的，這些裂縫交連，即便是微細(xì)裂縫的連通也會(huì)造成混凝土內(nèi)部的滲水通道，形成滲漏隱患。因此，在提高防水混凝土密實(shí)性的同時(shí)，也提高其抗裂性就至關(guān)重要了。在研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)，在混凝土中加入纖維可以有效地提高混凝土的抗裂性和其他機(jī)械力學(xué)性能。由于纖維均勻地分布在混凝土拌合物中，與水泥砂漿緊密結(jié)合，可以改變微裂縫發(fā)展的方向、阻止微細(xì)裂縫的連通。從宏觀上講，纖維分散了混凝土定向收縮的拉應(yīng)力，從而達(dá)到抗裂效果。1鋼纖維抗裂防水混凝土鋼纖維抗裂防水混凝土是在防水混凝土拌合物中摻入鋼纖維組合而成的復(fù)合材料。我國于20世紀(jì)70年代即研制開發(fā)鋼纖維混凝土，80年代開始用于工程實(shí)踐。1993年我國頒布施行了鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程（CECS 38：93），推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)在工程中的廣泛應(yīng)用，近年來，建筑防水領(lǐng)域引入了該項(xiàng)施工技術(shù)。鋼纖維可分為銑屑型、剪切型及冷拔鋼絲等幾種類型。其中銑屑型鋼纖維以其特殊的幾何外形，使其與水泥砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度成倍提高，因此，銑屑型鋼纖維抗裂防水混凝土的抗裂性能最好。鋼纖維抗裂混凝土的技術(shù)性能隨鋼纖維摻量的多少而變化，其提高的范圍如下：抗壓強(qiáng)度5%20%；抗彎強(qiáng)度20%50%；抗拉強(qiáng)度20%40%；耐磨性40%60%；抗沖擊性300%400%；彎拉疲勞強(qiáng)度150%250%；抗裂性50%300%。（1）常用配合比見表17-10。常用配合比參考表 表17-10序號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥（kg）砂子（kg）石子（kg）水（kg）外加劑（kg）鋼纖維（kg）備注1C303208639731844.6（TZH）30加粉煤灰60kg2C3030073410801905.1（CSP-2）30加粉煤灰66kg泵送3C3035076011411546.1（SN-II）404C4046264711001946.9（SN-II）455C4048776210111904.9（AF）55泵送6C5041367811051906.2（SN-II）50注：1其中序號(hào)1、3的水泥強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa（普硅）；其余為42.5MPa（普硅）。2砂為中粗砂。3石子序號(hào)：1為520mm；序號(hào)2、3、4、5、6均為525mm。（2）施工要點(diǎn)1）在采用普通防水混凝土或外加劑防水混凝土的基礎(chǔ)上，須經(jīng)試配確定混凝土配合比和鋼纖維適宜摻量，以滿足工程設(shè)計(jì)要求。2）按選定的施工配合比，準(zhǔn)確稱量所用的原材料。3）采用強(qiáng)制式機(jī)械攪拌，最好使用水平雙軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)。投料順序和攪拌方法與鋼纖維形狀、長(zhǎng)徑比、體積率有關(guān)，施工時(shí)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試拌確定。通常方法有二：一是先將砂、水泥、鋼纖維干拌均勻，再加入石子繼續(xù)干拌均勻，然后加入拌合水（及外加劑溶液）濕拌均勻。二是在混凝土拌合物中，邊加入鋼纖維（分散投入）邊攪拌均勻。攪拌時(shí)間應(yīng)比防水混凝土?xí)r間長(zhǎng)，無論是否加外加劑，均應(yīng)通過試拌確定攪拌時(shí)間。通常不小于180s。為保證混凝土質(zhì)量，必須做到充分?jǐn)嚢杈鶆颍乐钩霈F(xiàn)纖維結(jié)團(tuán)、纖維彎曲或折斷、攪拌機(jī)超載停拌、出料口堵塞。一次攪拌量不宜超過攪拌機(jī)額定容量的80%。4）盡可能縮短混凝土拌合物的運(yùn)輸時(shí)間。5）澆筑前應(yīng)檢查混凝土是否離析，并測(cè)定和控制坍落度。若產(chǎn)生離析或出現(xiàn)坍落度損失，不能滿足施工要求時(shí)，應(yīng)加入原水灰比的水泥漿或二次摻入減水劑，進(jìn)行二次攪拌，嚴(yán)禁直接加水?dāng)嚢琛仓┕?yīng)不間斷地連續(xù)進(jìn)行。澆筑時(shí)間，據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)規(guī)定混凝土拌合物從攪拌機(jī)出料到澆筑完畢所需時(shí)間不宜超過30min。澆筑時(shí)如需留置施工縫，應(yīng)按現(xiàn)行防水技術(shù)規(guī)范的規(guī)定處理。6）必須采用機(jī)械振搗。采用何種機(jī)械和方法均應(yīng)保證鋼纖維分布均勻和混凝土密實(shí)，以混凝土泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)。應(yīng)避免漏振、欠振和超振。振搗后，混凝土表面不得有鋼纖維露出。7）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。要特別注意混凝土早期的保溫保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。2聚丙烯纖維抗裂防水混凝土聚丙烯纖維抗裂防水混凝土是在普通防水混凝土拌合物中摻入一定量的短切聚丙烯纖維配制成的一種復(fù)合材料。它具有施工簡(jiǎn)便、可泵性好，且大幅度提高混凝土抗裂性和抗沖擊性等優(yōu)點(diǎn)。摻入高效減水劑可試配成最佳抗裂防水混凝土，抗?jié)B性大為提高。（1）特性1）抗裂性與纖維的品種、表面處理，以及摻量有關(guān)。例如對(duì)異形纖維進(jìn)行堿表面處理，摻量為0.05%0.15%時(shí)，抗裂性可提高2%10%。2）力學(xué)性能聚丙烯纖維摻量為0.5%1.5%時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度略有增高；而抗折強(qiáng)度可提高10%左右，抗沖擊強(qiáng)度可提高78%143%。3）耐久性聚丙烯纖維摻量為0.5%時(shí)，混凝土抗凍性可提高5倍，達(dá)F300。（2）配合比（僅供參考）1）材料水泥：32.5強(qiáng)度等級(jí)普通硅酸鹽水泥；砂：中砂；石子：525mm碎石；纖維：聚丙烯纖維；外加劑：減水劑；水：可飲用的潔凈水。2）配合比見表17-11。配合比（kg/m3） 表17-11名稱水泥砂石子水減水劑聚丙烯纖維聚丙烯纖維抗裂防水混凝土45358311831812.270.8注：坍落度為18.5cm。（3）施工要點(diǎn)可參照“鋼纖維抗裂防水混凝土”的相關(guān)內(nèi)容。17-1-3-2 自密實(shí)高性能防水混凝土自密實(shí)高性能防水混凝土屬高性能混凝土的一部分，它具備高強(qiáng)度、高耐久性、和高工作性等性能。其特點(diǎn)是具有很高的流動(dòng)性，在不振搗或少振搗的情況下，可以自動(dòng)流滿模型，且不離析、不泌水。從工程實(shí)例來看，它可以避免因振搗不足而造成的孔洞、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷，且體積收縮小、抗?jié)B性能高，適用于澆筑量大、體積大、密筋、形狀復(fù)雜或澆筑困難的地下防水工程。從1995年開始，我國北京、濟(jì)南、深圳等城市使用自密實(shí)高性能混凝土，澆筑量已超過4萬m3，獲得了很好的效益。可以說，繼續(xù)開發(fā)、推廣使用自密實(shí)高性能混凝土，是防水混凝土應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。1原材料選用（1）水泥 可選用強(qiáng)度等級(jí)32.5以上的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，或42.5級(jí)以上的硅酸鹽水泥。大體積混凝土可選用中熱或低熱水泥。所選水泥應(yīng)與所選的高效減水劑具有相容性。（2）細(xì)摻料 細(xì)摻料的摻入，可以改善混凝土的工作性、提高耐久性、降低溫升。應(yīng)選用具有低需水量、高活性的細(xì)摻料，通常選用礦渣、粉煤灰，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高時(shí)，還可用石灰石粉、石英砂粉做填充細(xì)摻料，來提高混凝土流動(dòng)度。（3）砂 選用中粗砂，且應(yīng)符合普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 52-92）的規(guī)定。（4）石子 選用卵石，其最大粒徑不超過25mm；選用碎石，其最大粒徑不超過20mm；稠密鋼筋及預(yù)埋件部位，石子粒徑宜小于15mm。石子吸水率不應(yīng)大于1.5%；不得使用堿活性骨料。此外，尚需符合普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 53-92）的規(guī)定。（5）外加劑 選用蔡系高效減水劑。（6）水 應(yīng)符合混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ 63-89）的規(guī)定。2配合比自密實(shí)混凝土須在滿足高工作性的前提下達(dá)到高機(jī)械力學(xué)性和高耐久性的要求。因此配合比各項(xiàng)參數(shù)不同于普通防水混凝土，漿骨比較大，膠漿材料（包括礦物細(xì)摻料）多大于500kg/m3，粗骨料用量小，砂率可高達(dá)50%左右，細(xì)摻料總量占膠凝材料總量的30%以上，水膠比不大于0.4。配合比實(shí)例見表17-12。自密實(shí)混凝土配合比實(shí)例 表17-12工程名稱現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際強(qiáng)度原材料用量（kg/m3）齡期強(qiáng)度等級(jí)水水泥細(xì)摻料砂石子外加劑北京恒基中心地下通道墻、板、柱（d）（MPa）200（P.O.525號(hào)）280m粉煤灰175UEA33830830（DFS）0.75%北京凱旋大廈梁、板、柱2837.5200.8（P.S425號(hào)）381粉煤灰148UEA20796760（SN）1.8%日本明石大橋基礎(chǔ)2853.3142（中熱水泥）172礦渣172粉煤灰86771965高效引氣型減水劑超塑化劑引氣劑水泥為舊標(biāo)號(hào)，供參考。3施工（1）自密實(shí)混凝土的施工須有較高的施工管理水平和高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。要有嚴(yán)格的施工操作規(guī)程和周密的技術(shù)交底。（2）要有專人負(fù)責(zé)原材料檢測(cè)；專人掌握施工配合比，監(jiān)督原材料稱量準(zhǔn)確；檢查、控制混凝土坍落度等各道工序。（3）混凝土攪拌采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先攪拌砂漿，再投入粗骨料。攪拌時(shí)間長(zhǎng)于普通混凝土12倍，要充分?jǐn)嚢杈鶆?。?）混凝土澆筑，采用泵送；如因條件所限需用吊斗澆筑時(shí)，應(yīng)盡可能縮短出料口與入?？诘木嚯x，必要時(shí)可用串筒或溜槽，防止混凝土產(chǎn)生離析。需要說明的是，盡管是“自密實(shí)”、“自流平”、“免振”，但對(duì)狹窄部位或鋼筋稠密處仍須稍加振搗，以排除可能截留的空氣，確?；炷撩軐?shí)。（5）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方法同一般混凝土。17-1-3-3 聚合物水泥混凝土早在1920年，國外曾以天然橡膠膠乳配制水泥砂漿，后逐步又用合成橡膠、合成樹脂的各種乳液作為外加劑，對(duì)水泥砂漿及混凝土進(jìn)行改性。1974年第六屆國際水泥化學(xué)會(huì)議首次討論了關(guān)于聚合物水泥的化學(xué)作用過程。1981年在日本召開的第三屆聚合物水泥的國際會(huì)議上將聚合物水泥列為獨(dú)立研究方向。我國采用聚合物研制化學(xué)注漿材料始于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)開發(fā)的品種有甲凝、丙凝、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂，以及不飽和聚酯等，并于60年代在水電、交通、煤炭、建筑等方面進(jìn)行工程實(shí)踐，取得了成功。70年代我國開發(fā)聚合物水泥材料無論從品種上、還是數(shù)量上均有大幅度提高，相繼有聚乙烯醇縮甲醛（107膠）、聚醋酸乙烯乳液（白乳膠）、氯丁橡膠、丙烯酸醋等問世。隨著我國高分子化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，80年代末期至90年代初期，我國在聚合物水泥方面的研究和實(shí)踐有更大發(fā)展，聚合物混凝土及聚合物水泥砂漿在建筑工程中被大量采用，并獲得優(yōu)異效果。聚合物加入混凝土或砂漿中，其形成的彈性網(wǎng)膜將混凝土、砂漿中的孔隙結(jié)構(gòu)填塞，并經(jīng)化學(xué)作用加大了聚合物同水泥水化產(chǎn)物的粘結(jié)強(qiáng)度，從而有效地對(duì)混凝土和砂漿進(jìn)行改性。不僅增加了混凝土和砂漿的抗壓強(qiáng)度，還使抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度獲得較大提高，增強(qiáng)混凝土和砂漿的密實(shí)度，減少了裂縫，因而使抗?jié)B性獲顯著提高，且增加了適應(yīng)變形的能力，適用于地下建（構(gòu)）筑物防水，以及游泳池、水泥庫、化糞池等防水工程。如直接接觸飲用水，例如貯水池，應(yīng)選用符合要求的聚合物。從發(fā)展前景以及提高防水工程質(zhì)量的角度來看，其潛能和作用不可低估。1材料要求（1）水泥按本章17-1-1-2節(jié)的要求選用水泥。（2）聚合物用于水泥材料的聚合物分為三類：1）水溶性聚合物分散體，包括：橡膠膠乳天然橡膠膠乳、合成橡膠膠乳；樹脂乳液熱塑性及熱固性樹脂乳液、瀝青質(zhì)乳液；混合分散體混合橡膠、混合乳膠。2）水溶性聚合物，包括：纖維素衍生物甲基纖維素；聚乙烯醇；聚丙烯酸鹽聚丙烯酸鈣；糠醇。3）液體聚合物，包括：不飽和聚醋；環(huán)氧樹脂。本章介紹用于混凝土和砂漿的聚合物有：聚丙烯酸乙酯、醋酸乙烯乙烯的共聚物（EVA）、甲基硅醇鈉、高沸硅醇鈉、陽離子氯丁膠乳，以及丙烯酸酯等。對(duì)聚合物的質(zhì)量要求是：摻入水泥混凝土或砂漿中的聚合物不應(yīng)影響水泥水化過程或?qū)λ嗨a(chǎn)物有不良作用，且聚合物本身不會(huì)被水解或破壞；聚合物應(yīng)對(duì)鋼筋無銹蝕作用。聚合物質(zhì)量指標(biāo)見表17-13。聚合物質(zhì)量指標(biāo) 表17-13名稱項(xiàng)目單位指標(biāo)分散試驗(yàn)外觀應(yīng)無粗顆粒、異物及凝固物總固體成分%35，誤差在1.0以內(nèi)聚合物水泥砂漿試驗(yàn)抗彎強(qiáng)度MPa4抗壓強(qiáng)度MPa10粘結(jié)強(qiáng)度MPa1吸水率%15透水量g30長(zhǎng)度變化率%00.15（3）砂、石