混凝土結(jié)構(gòu)自防水實(shí)踐與思考

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1、混凝土結(jié)構(gòu)自防水實(shí)踐與思考謝吉鋒北京眾美房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司眾美城項(xiàng)目土建負(fù)責(zé)人摘要:木文對(duì)地下室滲漏、混凝土開(kāi)裂的原因分析，對(duì)混凝土膨脹劑的選擇、摻量、限制膨脹率、施工等方面進(jìn)行了研究與探討，結(jié)合北京某地下室工程結(jié)構(gòu)自防水的成功案例，通過(guò)合理劃分后澆帶、選擇合理的防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、補(bǔ)償收縮混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)以及詳細(xì)的施工方案、嚴(yán)格的施工過(guò)程控制和妥善的施工缺陷處理，確保了結(jié)構(gòu)不開(kāi)裂，不滲不漏，達(dá)到了地下車(chē)庫(kù)混凝土結(jié)構(gòu)自防水的目的。關(guān)鍵詞：膨脹劑；限制膨脹率；補(bǔ)償收縮混凝土；裂縫控制一、混凝土結(jié)構(gòu)自防水實(shí)現(xiàn)原理由于柔性防水材料多為石油

2、化工制品，存在使用年限及保修年限均短于結(jié)構(gòu)使用年限的局限性，而混凝土自防水能實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)同壽命，從根木上解決柔性防水的缺陷。混凝土的防水性能主要取決于混凝土的密實(shí)程度，而混凝土裂縫是影響抗?jié)B性能的主要原因?？刂坪头乐褂泻α芽p的產(chǎn)生是提高混凝土坑滲性能最有效的辦法。1、混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的原因分析混凝土在凝固過(guò)程，發(fā)生體積變化是結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要原因，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要原因有以下兩種：1）混凝土在升溫過(guò)程中會(huì)發(fā)生膨脹，稱(chēng)之為熱膨脹，在降溫過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮，也稱(chēng)之為冷縮。當(dāng)冷縮值大于混凝土的極限拉伸值時(shí)，會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。發(fā)生冷縮變形

3、，如果混凝土是處于自由狀態(tài)下，這種冷縮變形會(huì)得到釋放，一般不會(huì)產(chǎn)生裂縫；然而在結(jié)構(gòu)中，由于鄰位以及鋼筋等的約朿，冷縮會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉應(yīng)力，而一旦拉應(yīng)力超過(guò)此吋混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就會(huì)開(kāi)裂。像以上所述的各種因溫度變化產(chǎn)生的變形裂縫，稱(chēng)之為溫度裂縫。2)水泥加水后變成水泥硬化體，其絕對(duì)體積減小。研究表明，每100g水泥中摻加33ml水，水化后的化學(xué)減縮值為7?9ml;如混凝土的水泥用量為300kg/m3,則形成孔縫體積約21?27L/m3,這是混凝土抗拉強(qiáng)度低和極限拉伸變形值小的根本原因。在干燥條件下，混凝土孔縫中的水分將會(huì)逸

4、出而產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，導(dǎo)致干燥收縮。由以上原因可知，水泥在水化、硬化過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)和熱力學(xué)反應(yīng)所引起的體積變化，是混凝土早期產(chǎn)生收縮開(kāi)裂的根本原因。2、預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要措施造成混凝土開(kāi)裂的原因很多，采取的措施也各不相同。防止混凝土開(kāi)裂的主要措施有：在混凝土中摻入膨脹劑、礦渣粉、磨細(xì)粉煤灰、聚丙烯纖維、鋼纖維等。摻入礦渣粉與粉煤灰能替代部分水泥，降低水化熱，對(duì)防止大體積混凝土開(kāi)裂有較好效果，摻入聚丙烯纖維、鋼纖維等效果較好，但工藝復(fù)雜，成本較高。大量的研究和應(yīng)用實(shí)踐表明，摻加膨脹劑以形成補(bǔ)償收縮能冇效地抑制早期混凝

5、土收縮；避免收縮裂縫的形成；補(bǔ)償收縮混凝土硬化過(guò)程中生成的膨脹結(jié)晶還具有填充、堵塞毛細(xì)孔縫的作用，使大孔變小孔，總空隙率降低。因此，補(bǔ)償收縮混凝土是抑制早期收縮裂縫，最方便、最經(jīng)濟(jì)和最冇效的措施。當(dāng)膨脹劑與細(xì)磨摻和料復(fù)合使用吋效果最優(yōu)，應(yīng)用也最廣泛。3、補(bǔ)償收縮混凝土與混凝土膨脹劑(1)混凝土膨脹劑混凝土膨脹劑是指與水泥、水拌和后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣磯石，或鈣礬石和氫氧化鈣，或氫氧化鈣等產(chǎn)物，使混凝土產(chǎn)生膨脹的外加劑。摻和料：：＞」慣上把摻量火于5%的礦物材料稱(chēng)為摻和料。但是GB八18736《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》也將其稱(chēng)為“

6、外加劑”。膨脹劑摻量大于5%,也是礦物材料，但是國(guó)內(nèi)外約定俗成還是稱(chēng)為“膨脹劑”。膨脹劑的主要功能是補(bǔ)償混凝土硬化過(guò)程中的干縮和冷縮。根據(jù)膨脹劑與水泥、水拌和后經(jīng)水化反應(yīng)生成的產(chǎn)物來(lái)劃分，通常將膨脹劑分為3類(lèi)：硫鋁酸鈣類(lèi)混凝土膨脹劑、硫鋁酸鈣-氧化鈣類(lèi)混凝土膨脹劑和氧化鈣類(lèi)混凝土膨脹劑。新一代硫鋁酸鈣-氧化鈣類(lèi)II混凝上膨脹劑，通常叫高性能混凝土膨脹劑(簡(jiǎn)稱(chēng)HCSA),根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2013與《混凝土膨脹劑》GB23439-2009，氧化鎂含量不大于5%，堿含量≤0.75%,水中7天限制膨脹

7、率≥0.050%,空氣中21天敢限制膨脹率≥-0.010%。高性能混凝土膨脹劑(HCSA)的優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于I型混凝土膨脹劑，HCSA膨脹能高，膨脹速度快，絕濕膨脹大，長(zhǎng)期性能穩(wěn)定。(1)補(bǔ)償收縮混凝土補(bǔ)償收縮混凝土由膨脹劑或膨脹劑水泥配制的自應(yīng)力約為0.2MPa?l.OMPa的混凝土。補(bǔ)償收縮混凝土是一種微膨脹混凝土，當(dāng)膨脹劑加入普通水泥和水拌合后,水化反應(yīng)形成膨脹性水化物鈣礬石(C3A?3CaSO4?32H2O)或Ca(OH)2，這是它的膨脹源。當(dāng)混凝土膨脹吋對(duì)鋼筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，與此同吋鋼筋也對(duì)混凝土產(chǎn)生了相應(yīng)的壓應(yīng)力。

8、一般來(lái)說(shuō)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中建立0.2-l.OMPa預(yù)壓應(yīng)力，這就相當(dāng)于提高了混凝土的早期抗拉強(qiáng)度，同時(shí)推遲了混凝土收縮的產(chǎn)生過(guò)程，抗拉強(qiáng)度在此期間得到較人的增長(zhǎng)，當(dāng)混凝土開(kāi)始收縮時(shí)，其抗拉強(qiáng)度己增長(zhǎng)到足以抵抗收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止和大大減輕混