17-1 地下防水工程混凝土结构自防水作业指导书.doc
《17-1 地下防水工程混凝土结构自防水作业指导书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《17-1 地下防水工程混凝土结构自防水作业指导书.doc(58页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、17 地下防水工程地下防水工程随着我国建筑业的发展,建筑防水领域的法制化建设和规范化管理正在逐步完善。遵循国家标准规范、严格执行强制性条文,是保证地下防水工程质量的关键。“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则是我国建筑防水技术发展至今的实践经验总结。地下防水工程的设计和施工应遵循这一原则,并根据建筑功能及使用要求,按现行规范正确划定防水等级,合理确定防水方案。现行规范规定地下工程防水等级及其相应的适用范围见表 17-1;地下工程防水设防要求见表 17-2 及表 17-3。地下工程防水等级及其适用范围 表 17-1防水等级标准适用范围一级不允许渗水,结构表面无湿渍人员长期停
2、留的场所;因有少 量湿渍会使物品变质、失效的 贮物场所及严重影响设备正常 运转和危及工程安全运营的部 位;极重要的战备工程二级不允许漏水,结构表面可有少量湿渍 工业与民用建筑:总湿渍面积不应大于总防水 面积(包括顶板、墙面、地面)的 1/1000;任 意 100m2防水面积上的湿渍不超过 1 处,单个 湿渍的最大面积不大于 0.1m2 其他地下工程:总湿渍面积不应大于总防水面 积的 6/1000;任意 100m2 防水面积上的湿渍 不超过 4 处,单个湿渍的最大面积不大于 0.2m2人员经常活动的场所;在有少 量湿渍的情况下不会使物品变 质、失效的贮物场所及基本不 影响设备正常运转和工程安全
3、运营的部位;重要的战备工程三级有少量漏水点,不得有线流和漏泥砂 任意 100m2防水面积上的漏水点数不超过 7 处, 单个漏水点的最大漏水量不大于 2.5L/d,单个 湿渍的最大面积不大于 0.3m2人员临时活动的场所;一般战 备工程四级有漏水点,不得有线流和漏泥砂 整个工程平均漏水量不大于 2L/m2d;任意 100m2防水面积的平均漏水量不大于 4L/m2d对渗漏水无严格要求的工程明挖法地下工程防水设防 表 17-2工程部位主体施工缝后浇带变形缝、诱导缝防水措施防水混凝土防水砂浆防水卷材防水涂料塑料防水板金属板遇水膨胀止水条中埋式止水带外贴式止水带外抹防水砂浆外涂防水涂料膨胀混凝土遇水膨胀
4、止水条外贴式止水带防水嵌缝材料中埋式止水带外贴式止水带可卸式止水带防水嵌缝材料外贴防水卷材外涂防水涂料遇水膨胀止水条一级应选应选 12 种应选 2 种应选应选 2 种应选应选 2 种二级应选应选 1 种应选 12 种应选应选 12 种应选应选 12 种三级应选宜选 1 种宜选 12 种应选宜选 12 利应选宜选 12 种防 水 等 级四级宜选-宜选 1 种应选宜选 1 种应选宜选 1 种暗挖法地下工程防水设防 表 17-3工程部位主体内衬砌施工缝内衬砌变形缝、诱导缝防水措施复合式 衬砌离壁式 衬砌、 衬套贴壁式 衬砌喷射混 凝土外贴式 止水带遇水膨 胀止水 条防水嵌 缝材料中埋式 止水带外涂防
5、 水涂料中埋式 止水带外贴式 止水带可卸式 止水带防水嵌 缝材料遇水膨 胀止水 条一级应选 1 种应选 2 种应选应选 2 种二级应选 1 种-应选 12 种应选应选 12 种三级应选 1 种宜选 12 种应选宜选 1 种防水 等级四级-应选 1 种宜选 1 种应选宜选 1 种从表 17-2 可以看到,根据地下防水工程的特点及环境要求,坚持多道设防、刚柔相济、扬长避短、综合防治的作法是十分必要的。片面地单一设防,出现渗漏,再耗资堵治,则会导致社会效益及经济效益的双重巨大损失。目前,地下防水工程应用技术正由单一防水向多道设防、刚柔并举方向发展;刚性防水材料从普通防水混凝土向高性能、外加剂纤维抗裂
6、以及聚合物水泥混凝土方向发展;柔性防水材料从普通纸胎沥青油毡向聚酯胎、玻纤胎高聚物改性沥青以及合成高分子片材方向发展;防水涂料和密封防水材料也从沥青基向高聚物改性沥青、高分子以及聚合物无机涂料方向发展。新材料、新技术、新工艺的推广促使我国地下防水应用技术水平有新的飞跃和提高。17-1 混凝土结构自防水混凝土结构自防水以混凝土自身的密实性而具有一定防水能力的混凝土或钢筋混凝土结构形式称之为混凝土结构自防水。它兼具承重、围护功能,且可满足一定的耐冻融和耐侵蚀要求。随着混凝土工业化、商品化生产和与其配套的先进运输及浇捣设备的发展,它已成为地下防水工程首选的一种主要结构形式,广泛适用于一般工业与民用建
7、筑地下工程的建(构)筑物。例如地下室、地下停车场、水池、水塔、地下转运站、桥墩、码头、水坝等。混凝土结构自防水不适用于以下情况:允许裂缝开展宽度大于 0.2mm 的结构、遭受剧烈振动或冲击的结构、环境温度高于 80的结构,以及可致耐蚀系数小于 0.8 的侵蚀性介质中使用的结构。混凝土结构自防水可采用不同品种的混凝土进行浇筑。防水混凝土应用技术发展至今已获巨大进步,特别是在有效地提高混凝土密实性和抗裂性方面,一些新品种、新技术的开发已处于国际先进水平。现将简况叙述如下:20 世纪 50 年代以德国提出获得最小孔隙率的骨料连续级配曲线为理论依据,采用骨料级配防水混凝土。但因其对级配要求十分严格,必
8、须按曲线筛分大量石子,费工费时,劳动强度大,施工效率低,不适合我国国情,难以推广。60 年代,冶金部建筑研究总院提出富砂浆理论,研制成以调整混凝土配合比各项技术参数而获得最小孔隙率的普通防水混凝土。由于其施工简便、节省劳力、效率高、工期短,适合我国国情,得到广泛应用。70 年代,因多种外加剂的开发,外加剂防水混凝土应运而生。它是用掺入适量外加剂的方法,改善混凝土内部微观结构,减小孔隙率、增加密实性、提高抗渗性。上述各种混凝土均未能有效遏制混凝土开裂这一降低抗渗性的另一重要因素的产生。80 年代后期,我国研制、开发并获得推广的补偿收缩混凝土有效地以自身适度膨胀抵消混凝土收缩裂缝;同时水泥水化物结
9、晶体体积增大,将水泥石中的孔隙填充堵塞,减少孔隙率,而使抗渗性大为提高。近些年来,又有一批新型防水混凝土应用在工程上。例如:聚合物水泥混凝土、纤维抗裂防水混凝土,以及高性能防水混凝土等。17-1-1 普通防水混凝土普通防水混凝土17-1-1-1 影响防水混凝土抗渗性的技术参数影响防水混凝土抗渗性的技术参数普通防水混凝土应用技术在我国已有 40 多年的历史。根据经验,以调整和控制混凝土配合比各项技术参数的方法提高混凝土的抗渗性是行之有效的。1水泥用量:最少不得少于 300kg/m3;当掺有活性掺合料时,不得少于280kg/m3。2砂率:宜为 35%45%;泵送混凝土的砂率可为 45%。3灰砂比:
10、宜为 1:21:2.5。4水灰比:不得大于 0.55。5坍落度:不宜大于 50mm。对于预拌混凝土,其入泵坍落度宜控制为 100140mm;入泵前坍落度每小时损失值不应大于 30mm,总损失值不应大于 60mm。应予注意的是,不能以上述技术参数的限值组成混凝土配合比,而是应在技术参数的限值范围内进行选值、通过试配求得符合设计要求的防水混凝土最佳配合比。17-1-1-2 选材要求选材要求1水泥水泥强度等级不应低于 32.5 级。在不受侵蚀性介质和冻融作用的条件下,宜采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥;若选用矿渣硅酸盐水泥,则必须掺用高效减水剂。在受侵蚀性介质作用
11、的条件下,应按介质的性质选用相应的水泥。例如:在受硫酸盐侵蚀性介质作用的条件下,可采用火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥,或抗硫酸盐硅酸盐水泥。在受冻融作用的条件下,应优先选用普通硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。不得使用过期或受潮结块的水泥;不得使用混入有害杂质的水泥;不得将不同品种或不同强度等级的水泥混合使用。2石子石子最大粒径不宜大于 40mm;泵送混凝土,石子最大粒径应为输送管径的 1/4;石子吸水率不应大于 1.5%;含泥量不得大于 1%、泥块含量不得大于0.5%;不得使用碱活性骨料;其他要求应符合现行普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 (JGJ 53
12、-92)的规定。3砂宜采用中砂;含泥量不得大于 3.0%,泥块含量不得大于 1.0%;其他要求应符合现行普通混凝土用砂质量标准及检验方法 (JGJ 52-92)的规定。4水应符合现行混凝土拌合用水标准 (JGJ 63-89)的规定。5掺合料粉煤灰的级别不应低于二级,掺量不宜大于 20%,其质量应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596 标准的要求;硅粉掺量不应大于 3%;其他掺合料的掺量应经过试验确定,例如磨细矿渣粉等。17-1-1-3 混凝土配合比设计计算混凝土配合比设计计算1配合比的设计原则在设计普通防水混凝土配合比时应考虑以下原则:(1)根据工程的要求,由混凝土的抗渗性和耐久性确定水
13、泥的品种,由混凝土的强度确定水泥的强度等级。(2)砂、石材料应合理地选用,一般应优先考虑当地的砂石材料,但必须符合工程要求,以及防水混凝土选材要求。(3)水灰比主要依据工程要求的抗渗性和施工最佳和易性来确定。施工和易性要由结构条件(如结构截面、钢筋布置等)和施工方法(运输、浇筑和振捣等)综合考虑决定。2配合比的计算及举例例题:配制 C20 强度等级、P6 抗渗等级的普通防水混凝土,配筋较密,采用振捣器振捣,初步选定混凝土的坍落度为 3050mm,砂率为 38%,所用的材料特性如下:水泥:强度等级 42.5,密度 c3.1;石子:最大粒径 30mm 的卵石,密度 g2.7;砂:中砂,密度 s2.
14、6按绝对体积法计算步骤如下:(1)根据工程要求的抗渗等级、强度等级以及结构条件和施工条件选定坍落度,初步确定水灰比、用水量,并计算出水泥用量。普通防水混凝土的水灰比可参考表 17-4 选用。普通防水混凝土最大水灰比允许值 表 17-4混凝土强度等级混凝土抗渗等级C20C30C30 以上备注P60.600.55P8P120.550.50P12 以上0.500.451试块 P 值应比设计提高 0.2N/mm2 2严格控制水灰比小于表中数字混凝土抗渗等级是表示混凝土试块在渗透仪上作抗渗试验时,试块未发现渗水现象的最大水压值。例如 P8 表示该试块能在 0.8N/mm2的水压力下不出现渗水现象。现行规
15、范规定,通过试验确定的施工配合比,其抗渗等级应比设计要求提高一级(0.2MPa) 。因此,试配时应采用水灰比最大的配合比做抗渗试验,其试验结果应符合式(17-1)的要求:(17-1)2 . 010Ppt式中 pt6 个试件中 4 个未出现渗水时的最大水压值(MPa) ;P设计要求的抗渗等级。混凝土拌合用水量与砂石材料、搅拌条件等因素有关,为了便于试拌进行初步配合比设计,提供表 17-5 以作参考,但用水量应根据试配最后选定。混凝土拌合用水量参考表(kg/m3) 表 17-5砂率(%)坍落度(mm)3540451030175185185195195205305018019019020020021
16、0注:1表中石子粒径为 520mm。若石子最大粒径为 40mm,用水量应减少 5l0kg/m3。表中石子按卵石考虑,若为碎石应增加 510kg/m3。2表中采用的是火山灰质水泥,若用普通水泥则用水量可减少 510kg/m3。根据例题设定的混凝土强度等级、抗渗等级以及坍落度,可初步确定水灰比为 0.55,水的用量为 190kg/m3。计算水泥用量: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)选用砂率:砂率可根据石子空隙率和砂的平均粒径,参考表 17-6 选用。石子空隙率按式(17-2
17、)计算:石子空隙率(1石子堆积密度石子表观密度)100% (17-2)砂率选用表(%) 表 17-6石子空隙率(%)30354045500.7035353535351.1835353535361.6235353536372.1635353637382.713536373839砂的细度 模数3.253637383940注:1本表是按石子粒径为 530mm 计算,若采用粒径为 520mm 时,砂率应增加 2%。2施工条件如钢筋很密,埋件很多,厚度较小,不易浇捣时可适当提高砂率至 40%左右。例题已初步选定砂率为 38%。(3)根据选定的砂率,按式(17-3)计算砂石混合密度:sgssg(1s) (
18、17-3)式中 s砂率;sg砂石混合密度;s砂的密度;g石的密度。根据例题已知数代人式(17-3) ,则sg2.638%2.7(138%)2.66(4)按式(17-4)计算砂石混合用量:(17-4))1000(ccowwo sgmm 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。根据例题,将已知数代入式(17-4):3/1858)1 . 3 345 11901000(66. 2mkg(5)按式(17-5)和式(17-6)计算砂、石的用量。msoBs (17-5)mgomso (17-6)式中 mso砂的用量(kg/m
19、3) ;Bs砂率(%) ;砂石混合用量(kg/m3) ;mgo石子的用量(kg/m3) 。根据例题的设定以及计算中的已知数代入式(17-5)和式(17-6) ,分别求出砂、石的用量:mso38%1858kg/m3706kg/m3mgo(1858706)kg/m31152kg/m3(6)得出初步配合比:由以上各步骤计算出的每立方米混凝土材料用量,可以列出初步配合比为:水泥:砂:石mco:mso:mgo水灰比W/C0.55根据例题计算结果列出配合比为:345:706:11521:2.05:3.34则混凝土的计算密度为34570611521902393kg/m3(7)试配与校正:按照初步配合比进行试
20、拌,试拌结果若与工程要求不符,应按实际情况进行校正,调整比例,直至达到工程要求。17-1-2 外加剂防水混凝土外加剂防水混凝土不同的外加剂,其性能、作用各异,应根据工程结构和施工工艺等对防水混凝土的具体要求,适宜地选用相应的外加剂。选择和使用外加剂应注意下列各点:1熟悉外加剂生产厂提供的技术资料,以及产品说明书。2以工程实际所用材料(包括水泥、砂、石、水等)的性能、用量、配合比,结合现场施工条件(施工方法、施工温度等)的要求,进行模拟试验,以试验效果评定所选外加剂是否可以采用。采用的外加剂应符合国家或行业标准一等品以上的质量要求。3参考普通防水混凝土配合比的技术参数,通过试配求得外加剂的最佳掺
21、量。4加强施工管理,严格遵循外加剂掺量和使用注意事项。随时进行现场监督检查,发现问题及时采取措施,以保证混凝土施工质量。5按有关规定做好外加剂的制备、储存和使用。6选用外加剂应进行经济效益分析,根据工程实际情况,做多方案比较,选择技术经济全面合理的方案。17-1-2-1 引气剂防水混凝土引气剂防水混凝土引气剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的引气剂配制而成的混凝土。1简述在混凝土拌合物中加入引气剂后,会产生大量微小、密闭、稳定而均匀的气泡,而使混凝土黏滞性增大,不易松散和离析,可以显著地改善混凝土的和易性;还可以使毛细管的形状及分布发生改变,切断渗水通路,从而提高了混凝土的密实性和抗渗性;
22、同时,因弥补了混凝土内部结构的缺陷,抑制其胀缩变形,故可减少因干湿及冻融交替作用而产生的体积变化,有效地提高混凝土的抗冻性,通常可较普通混凝土提高 34 倍。引气剂防水混凝土适用于对抗渗性和抗冻性要求较高的工程结构,特别适合寒冷地区使用。常用的引气剂有松香酸钠(松香皂) 、松香热聚物;另外还有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。2混凝土配制要点(1)掌握好引气剂的掺量混凝土的含气量直接影响着引气剂防水混凝土的质量,而含气量的大小则主要取决于引气剂的掺量。根据现行规范规定,混凝土含气量应控制在 3%5%。实践经验表明,含气量在此范围内,混凝土可获得较高的抗渗性和抗冻性;相应此最佳含气量的引气剂掺量为:松
23、香酸钠 0.10.3;松香热聚物 0.1%。(2)水灰比的控制对于引气剂防水混凝土,水灰比的控制很必要,因为水灰比的大小直接影响混凝土内部气泡的数量与质量。适宜的水灰比可使混凝土获得最佳含气量和较高的抗渗性,配制混凝土时要注意调整水灰比。(3)砂子细度的选择砂子的细度影响混凝土内部气泡的生成。粗砂生成的气泡较大,混凝土抗渗性较差;中砂、细砂有利于混凝土的物理力学性能和抗渗性。实践表明,采用细度模数约 2.6 的砂较好。3施工注意事项(1)采用机械搅拌。投料时,先将砂子、水泥、石子倒入搅拌机,再将引气剂与拌合水搅匀后投入搅拌机。不得单独将引气剂直接投入搅拌机,以免气泡分布不匀,影响混凝土质量。(
24、2)及时按规定检测混凝土拌合物的坍落度及含气量,使之严格控制在规定范围内。(3)浇筑后采用高频振捣器振捣,排除大气泡,保证混凝土质量。(4)住意养护。要保持湿润养护。冬期施工要注意蓄热保温,否则影响混凝土质量。引气剂防水混凝土在低温(5)下养护,会完全丧失抗渗能力。17-1-2-2 减水剂防水混凝土减水剂防水混凝土减水剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的减水剂配制而成的混凝土。1简述减水剂是一种表面活性剂,它以分子定向吸附作用将凝聚在一起的水泥颗粒絮凝状结构高度分散解体,并释放出其中包裹的拌合水,使在坍落度不变的条件下,减少了拌合用水量;此外,由于高度分散的水泥颗粒更能充分水化,使水泥石结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 17 地下 防水工程 混凝土结构 防水 作业 指导书
限制150内