地下室外墙抗渗施工浅谈

2010-07-20张泽民杨如峰

山西建筑 2010年17期

张泽民杨如峰

地下室渗漏,是困扰着建筑业工程技术人员和管理人员的质量通病,不仅造成建筑物寿命缩短和使用功能下降,也给工程的正常使用带来困扰。地下防水施工中,多道设防明确以钢筋混凝土自防水为主,因此施工中一定确保钢筋混凝土结构质量,消除钢筋混凝土中的裂缝和裂纹,这是抗渗防水关键。

1 工程概况

府都宾馆改扩建工程,位于青岛市南区香港中路与南京路交界处,地下室基坑深-15.650 m,外侧挡土墙厚度大(最厚部位500 mm),设计强度等级高(C40),极易产生收缩裂缝。

工程设计挡土墙采用膨胀混凝土,但实际施工中由于混凝土材料本身的离散特性,收缩率与普通混凝土不相上下,构件仍有较大应变,墙体表面出现细小、分散的裂纹,影响抗渗效果。

2 技术路线与理论分析

根据裂缝成因分析,从材料入手,提高混凝土抗裂性能的技术途径如下:1)减小温度和湿度等变形,降低干缩和温缩等变形引起的应力。2)提高抗拉强度和极限拉伸率。基于以上认识,施工措施和思路为:掺加减水剂降低水胶比,提高混凝土的密实度;利用纤维的约束和混凝土膨胀对收缩的补偿来减小温差产生的变形,减少混凝土的原生缺陷;同时通过在纤维限制条件下的膨胀建立的自应力对混凝土内部结构的改善来提高混凝土抗裂、耐久性能,达到施工阻裂和增强抗渗性能的目的。

3 抗裂纤维膨胀混凝土的工程应用(府都宾馆改扩建工程)

3.1 构造措施施工优化

墙体中的钢筋除应满足强度要求外,充分考虑混凝土收缩而加设了强化钢筋。水平构造钢筋置于受力钢筋外侧。

3.2 原材料优选和混凝土配合比优化

1)水泥。使用低热或中热的硅酸盐水泥,降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的体积稳定性。工程采用山铝水泥厂生产的P.O42.5水泥。2)细骨料。使用平均粒径较大的中粗砂,降低混凝土的干缩,防止开裂。本工程采用平度古砚生产的天然河砂。3)粗骨料。选用粒径大、质量优良、级配良好的石子,降低水泥和水的用量,减小混凝土的收缩和泌水现象。工程采用青岛绿园人工碎石。从分析可知,水泥、骨料均满足国家标准及规范要求。4)抗裂合成纤维(CTA Fiber)。由青岛苏博特建材公司生产,其主要参数见表1。5)AEA膨胀剂。掺复合型AEA的混凝土物理性能见表2。6)混凝土配合比。保证混凝土具有良好工作性的情况下,降低混凝土的单位用水量,按低砂率、低水胶比、良好引气性的原则,生产强度高、热度小、韧性强的抗裂混凝土。本工程抗裂纤维混凝土配合比如表3所示。

表1 CTA Fiber纤维主要参数

表2 掺AEA膨胀剂混凝土的物理性能

3.3 混凝土的拌制和运输

1)安排技术人员与混凝土生产厂家充分沟通,并驻扎生产厂家,对原料的质量控制、配料的计量控制做全程监控,确保混凝土质量优质、供应及时。2)纤维在砂、水泥、石子投放之后,加水之前搅拌,搅拌时间以聚丙烯纤维在混凝土中均匀分布为度,一般为3 min～5 min。3)异常天气情况下输送混凝土,容器上应加盖,以防进水或水分蒸发。4)混凝土出厂时的坍落度在160 mm～180 mm之间,运输过程中的坍落度损失控制在20 mm以内。

表3 试验用混凝土配合比

3.4 混凝土浇筑

1)混凝土浇筑时,应保证振捣的时间和位置,防止漏振、欠振和过振。对已经初凝的混凝土不应再次进行振捣,避免破坏已形成的混凝土结构强度。2)对于墙与板等截面相差较大的构件或结构,应先浇筑较深的部分,根据气候条件静停0.5 h～1.5 h后再与较薄部分一起浇筑,以防止沉降裂缝的产生。3)聚丙烯纤维混凝土在相同配合比下,坍落度比普通混凝土降低30%左右,且泌水速度降低,同时聚丙烯纤维混凝土较稠,插入式振动棒拔出时穴坑复平时间较长,故在聚丙烯纤维混凝土浇筑1 h～2 h后,必须进行二次振捣,确保混凝土密实度合格。4)模板采用保温保湿效果较好的木模板。对拉螺栓要求具有止水功能。模板支撑稳固,避免了振捣产生相应支撑的落差或位移产生相应的裂缝和应变(见图1)。

对支撑系统进行严格设计,根据青建管质字[2007]60号文件要求,合理安排支撑架体的布置,优化支撑体系的分布。

3.5 混凝土拆模与养护

1)混凝土初凝后及时养护(带模养护),适当延缓拆模时间。2)模板拆除除符合强度及外观的限定要求外,还考虑混凝土水化温升、温降变化规律及混凝土收缩变化规律、自然环境温度、湿度、日照等情况,合理确定拆模时间。避免在混凝土温度峰值时拆除模板及淋冷水养护。混凝土浇筑3 d后,采用模板上口开小缝隙的方法,小水慢淋进行墙体养护,养护用水以与墙体外表面温度相近为宜。3)混凝土施工应根据天气情况,避免雨中混凝土浇筑施工,防止刚浇筑完的混凝土被雨水浇淋。

4 效果分析

分析28 d试验结果,抗裂纤维和膨胀剂复合使用与不添加纤维比较,抗压强度提高28%,劈拉强度提高34%,极限拉伸值提高32%,目前该工程地下室挡土墙施工未出现不良裂缝。

综合分析以上试验结果,膨胀剂对混凝土强度产生的负效应是膨胀组分水化产生的膨胀应力导致混凝土内部缺陷,抗裂纤维的复合使用,使大量乱向分布的细纤维分布其中,对混凝土产生一种约束作用,此种作用会使这种膨胀应力得到分散,有效控制膨胀应力导致的结构破坏,并且在混凝土中建立一定的预压应力。两者的复合效应使混凝土内部原生缺陷及结构的均匀性得到彻底的改善。