抗?jié)B混凝土滲漏水分析與預(yù)防

黑龍江省建工集團(tuán) · 2010-06-30 00:00 留言

  摘要:結(jié)構(gòu)自防水已成為我國(guó)工程建設(shè)的主要防水技術(shù)措施。它既是承重結(jié)構(gòu),又極具防水特性。目前抗?jié)B混凝土多采用商品混凝土,優(yōu)點(diǎn)是工序簡(jiǎn)便,造價(jià)低廉,防水持久,節(jié)省投資,一般來(lái)說(shuō),只要設(shè)計(jì)合理,施工優(yōu)良的工程,均能達(dá)到取得較好的效果。如果工程細(xì)部處理不當(dāng),施工操作不嚴(yán)謹(jǐn),就容易出現(xiàn)滲漏等質(zhì)量問(wèn)題。

  關(guān)鍵詞:抗?jié)B混凝土 滲漏水 分析

  1 抗?jié)B混凝土滲漏原因分析

  1.1 設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)抵抗外荷載及溫度、材料干縮、不均勻沉降等變形荷載作用下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性和抗?jié)B性及細(xì)部構(gòu)造處理的合理性,考慮欠周。

  1.2 部分樁基、筏板沒(méi)有設(shè)置在可靠的持力層上,基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。

  1.3 大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后水泥的水化熱很大,由于混凝土體積大,聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不散發(fā),因此,混凝土的內(nèi)部溫度顯著升高,但混凝土表面散熱快,這樣就形成較大的溫差,表面拉應(yīng)力增大。此時(shí),混凝土齡期很短,抗拉強(qiáng)度很低,當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,混凝土就會(huì)在表面產(chǎn)生裂縫。這種裂縫,多發(fā)生在混凝土澆筑后的升溫階段。混凝土澆筑后,逐漸散熱收縮,加上混凝土硬化過(guò)程中內(nèi)部拌合水逐漸水化和蒸發(fā),以及膠質(zhì)體膠凝作用,使混凝土硬化時(shí)(即降溫時(shí))產(chǎn)生收縮。當(dāng)混凝土收縮時(shí),受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束,就會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力(即拉應(yīng)力)。此時(shí),當(dāng)收縮應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。此種收縮裂縫,有時(shí)會(huì)貫穿全截面而成為有害的結(jié)構(gòu)性裂縫?;炷潦湛s時(shí),由于表面裂縫處截面削弱,且易應(yīng)力集中,助長(zhǎng)了收縮裂縫的開(kāi)展,因此,地下壓力水從裂縫中滲漏出來(lái)。

  1.4 大體積防水混凝土施工中,沒(méi)有采取積極有效的防裂措施,把防水混凝土等同于一般混凝土,造成開(kāi)裂。

  1.5 產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,但混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)劣,卻是關(guān)鍵所在。由于一些混凝土生產(chǎn)企業(yè)片面追求經(jīng)濟(jì)效益,目前商品混凝土供應(yīng)存在如下質(zhì)量問(wèn)題。

  1.5.1 廠家為保證混凝土的強(qiáng)度等級(jí),偏向于加大水泥用量。如C40、C45混凝土采用52.5級(jí)硅酸鹽水泥用量都在400kg以上。這樣,因水泥漿過(guò)剩,為收縮裂縫提供了可能。

  1.5.2 為防止泵送堵管過(guò)分強(qiáng)調(diào)大坍落度混凝土。事實(shí)證明,和易性良好的混凝土,現(xiàn)場(chǎng)泵送前測(cè)定15~16cm坍落度不僅可泵性良好,且不堵管,更有良好的可振搗性,使混凝土構(gòu)件能獲得高密實(shí)度??墒?,一般現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)坍落度為21~22cm的C40、C45混凝土和易性差,由于水分大,振搗時(shí)漿水飛濺,樓板不能下棒,只能耥平,這樣的混凝土不但達(dá)不到高密實(shí)度,而且還會(huì)影響其耐久性。

  1.5.3 混凝土的最短攪拌時(shí)間不按規(guī)范規(guī)定,甚至物料入機(jī)(強(qiáng)制攪拌機(jī))邊進(jìn)料邊出料,砂、石、水分離,無(wú)和易性和稠度可言。所摻的外加劑,也因攪拌不透不均勻而失去應(yīng)有的作用。這樣的混凝土既易堵管,且混凝土的強(qiáng)度和微膨脹不能均勻產(chǎn)生,無(wú)力抵抗早期和中、后期混凝土的收縮應(yīng)力而導(dǎo)致穿透性裂縫的產(chǎn)生。

  1.5.4 不按現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境實(shí)際需要的坍落度及時(shí)調(diào)整加水量,晴、陰、雨和冰雪天,加水量幾乎一個(gè)樣。有些工地管理人員視而不見(jiàn),增加了混凝土開(kāi)裂的可能性。

  2 抗?jié)B混凝土滲漏的預(yù)防措施

  2.1 設(shè)計(jì)方面

  2.1.1 設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮地下水作用的最不利情況,即地下水、地表水和毛細(xì)管水對(duì)結(jié)構(gòu)的作用以及由于人為因素而引起的周?chē)牡刭|(zhì)變化的影響。樁基、筏基必須支撐在可靠的持力層上,使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度、剛度,以抑制地基基礎(chǔ)局部下沉。

  2.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)地下工程確定的幾何尺寸,地基土和樁基情況,驗(yàn)算整澆混凝土由于溫差混凝土收縮所產(chǎn)生的總溫度應(yīng)力是否超過(guò)當(dāng)時(shí)基礎(chǔ)混凝土極限抗拉強(qiáng)度,并采取相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B。等級(jí),合理配置鋼筋,提高混凝土的瞬時(shí)極限拉伸值,使大體積混凝土具有足夠的抗裂能力而不出現(xiàn)裂縫。

  2.1.3 根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面形狀、荷載、埋深,基礎(chǔ)的強(qiáng)度,采用結(jié)構(gòu)自防水混凝土,即補(bǔ)償收縮混凝土。般在混凝土中內(nèi)摻WG-HEA或UEA膨脹劑,補(bǔ)償混凝土的限制收縮,抵消混凝土結(jié)構(gòu)在收縮中產(chǎn)生的拉應(yīng)力,控制溫差,使結(jié)構(gòu)不裂。

  2.1.4 以膨脹加強(qiáng)帶取代后澆縫即在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方多摻入HEA或UEA,產(chǎn)生相應(yīng)較大的膨脹來(lái)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮。加強(qiáng)帶的位置一般設(shè)在結(jié)構(gòu)后澆帶上,寬為2m。后澆帶之間適當(dāng)增加溫度鋼筋10%~15%,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)超長(zhǎng)防水結(jié)構(gòu),其后澆縫設(shè)置可延長(zhǎng)至100m以上。對(duì)于溫度影響大,墻薄、面大,養(yǎng)護(hù)困難的地下室邊墻、柱墻變截面部位,只需適當(dāng)增加水平構(gòu)造鋼筋和加強(qiáng)鋼筋。特別重要的防水建筑,增加外防水層,即構(gòu)造自防水與建筑防水相結(jié)合,雙防雙保險(xiǎn)。地下工程底板采用現(xiàn)代高效預(yù)應(yīng)力混凝土,對(duì)消除結(jié)構(gòu)混凝土裂縫,有其獨(dú)特的效果。

  2.1.5 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合理設(shè)置后澆帶和變形縫。[Page]

  2.1.6 設(shè)計(jì)圖中,應(yīng)著重繪制加強(qiáng)帶、后澆帶、變形縫和施工縫等構(gòu)造詳圖,便于施工。

  2.2 施工方面

  2.2.1 基礎(chǔ)底板澆筑混凝土3d后,內(nèi)部混凝土的實(shí)際最高溫升與混凝土入模溫度之和,即為基礎(chǔ)底板內(nèi)部混凝土的最高溫度。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)3d的自然平均溫度并測(cè)量混凝土表面的溫度,得出內(nèi)部最高溫度與混凝土表面溫度之差。當(dāng)混凝土內(nèi)外最大溫差小于25℃時(shí),混凝土就不會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。施工前為測(cè)得混凝土體內(nèi)外溫差,在承臺(tái)底板內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的PN結(jié),作溫度傳感器,使用PN128型遙感溫度巡測(cè)儀進(jìn)行測(cè)溫。當(dāng)條件不具備時(shí),也可在測(cè)點(diǎn)處埋設(shè)鋼管,在管內(nèi)上下位置用溫度計(jì)進(jìn)行施測(cè),作好測(cè)溫記錄,以掌握實(shí)際溫度場(chǎng)的變化。測(cè)溫一般從混凝土澆筑12h開(kāi)始,溫升階段1~3d,每2h測(cè)溫一次;降溫階段4~6d,每1h測(cè)溫一次。7d以后,每天測(cè)溫一次,測(cè)溫至少要14d。通過(guò)測(cè)溫掌握各個(gè)混凝土區(qū)段的溫差。當(dāng)混凝土升至持續(xù)高溫,再逐漸降溫,直到內(nèi)外溫差達(dá)到控制溫度值以下時(shí),可撤除保溫措施。測(cè)溫證明:混凝土澆筑24h,其內(nèi)部溫度急劇攀升,3d達(dá)到峰值,7d以后開(kāi)始下降。

  2.2.2 為減少混凝土內(nèi)部的水化熱,抗?jié)B混凝土用的水泥,宜優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)的礦渣硅酸鹽水泥,內(nèi)摻適量超細(xì)粉煤灰和高效減水劑,可減少水泥用量,提高混凝土的可泵性,但應(yīng)注意延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。

  2.2.3 嚴(yán)格控制砂石含泥量,并通過(guò)精心級(jí)配,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

  2.2.4 基礎(chǔ)底板和圍護(hù)墻可采用240~370mm厚的磚模,混凝土澆筑后,磚模不拆即回填土。采用鋼模或木模時(shí),在模外掛草簾或麻袋澆水,并于28d后拆模,有條件的建筑,拆模后立即回填土?;炷帘砻娓采w雙層草袋或麻袋澆水養(yǎng)護(hù);或在混凝土表面用磚做淺水池,池內(nèi)放30cm深的水等,可減少混凝土內(nèi)外溫差,混凝土能得到充分養(yǎng)護(hù)。

  2.2.5 基礎(chǔ)底板采用預(yù)應(yīng)力混凝土,利用預(yù)應(yīng)力筋張拉后的彈性回縮,消除結(jié)構(gòu)裂縫。

  2.2.6 防水泥凝土必須使用同一品種水泥。當(dāng)有若干個(gè)商品供應(yīng)站供應(yīng)同一施工區(qū)段時(shí),應(yīng)由主包供應(yīng)站運(yùn)送同一配合比所使用之原材料,按同一配合比用料拌制混凝土。泵送混凝土配合比,砂率38%~145%,輸送高度60~100m時(shí),坍落度160~180mm,100m以上時(shí)180~230mm。

  2.2.7 混凝土采用分層澆筑,泵送混凝土每層厚度300~500mm,插入式振動(dòng)器分層搗固,板面應(yīng)用平板振動(dòng)器振搗,排除泌水,進(jìn)行二次收漿。

  2.2.8 加強(qiáng)對(duì)商品混凝土現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控力度專(zhuān)人檢測(cè)混凝土的坍落度和攪拌時(shí)間。

  2.2.9 防水混凝土及補(bǔ)償收縮混凝土的養(yǎng)護(hù),嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性,特別是早期養(yǎng)護(hù)更為敏感。一般養(yǎng)護(hù)要注意:

  2.2.9.1 防水混凝土和HEA補(bǔ)償收縮混凝土終凝后(澆筑后4~6h),應(yīng)立即覆蓋雙層草簾或麻袋養(yǎng)護(hù),3d內(nèi)每3h澆水一次,3d以后,每天4h澆水一次,澆水濕潤(rùn)時(shí)間不少于14晝夜。

  2.2.9.2 不宜采用電熱養(yǎng)護(hù),因電熱養(yǎng)護(hù)屬“干熱養(yǎng)護(hù)”,混凝土易產(chǎn)生干縮裂縫,也難以控制混凝土內(nèi)外溫差,容易產(chǎn)生溫度裂縫,降低混凝土的抗?jié)B性。

  2.2.9.3 不宜采用蒸汽養(yǎng)護(hù),蒸汽養(yǎng)護(hù)會(huì)使混凝土內(nèi)部毛細(xì)管在蒸汽壓力作用下擴(kuò)張,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性下降。

  2.2.9.4 防水混凝土不應(yīng)過(guò)早拆模,一般達(dá)到70%強(qiáng)度等級(jí)時(shí),才能拆除,避免混凝土表面裂縫。

  2.2.9.5 冬期施工,防水泥凝土的原材料可采用預(yù)熱法,水和骨料的人機(jī)溫度,應(yīng)分別控制在60℃和40℃,混凝土的出機(jī)溫度不宜大于35℃。

  2.2.9.6 防水混凝土冬期宜采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)。當(dāng)采用暖棚養(yǎng)護(hù)法時(shí),棚內(nèi)應(yīng)保持一定濕度,防止混凝土早期脫水。


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