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地下室防水一旦失败很难补救,如果渗漏,将会影响建筑物的正常使用。
而且,地下室的围护结构经常受到各种水的侵蚀,地下水易浸入混凝土中导致钢筋锈蚀和可溶性侵蚀,影响建筑物整体结构安全。
因此,开展地下室防水研究,对保证建筑物的整体结构安全,延长使用寿命具有重要意义。
1地下室工程渗漏水原因分析
1.1施工方面
地下室渗漏与否,施工阶段的质量控制至关重要。
从施工方案的编制,材料的选择到施工段的划分、施工程序等各个环节,如控制不好都可能造成渗漏。
(1)施工单位不重视特殊工程应采取特殊措施,没有针对地下室防水功能要求编制专项施工措施方案,仍按一般结构工程组织施工;
关键工序质量控制不严,致使地下室结构防水性能达不到应有的效能。
工作业,防止漏振。
2.7根据混凝土配筋的疏密度,选择适当的坍落度和骨料级配,防止浇捣不密实。
若用泵送混凝土,如出现面层砂浆过厚可增加部分碎石(按比例)振捣,以弥补粗骨料下沉,提高混凝土比重和均匀性。
2.8注重防水构造施工的质量控制。
如:
(1)底板和墙的交接处严禁留设施工缝,如需留,则一定要留设在墙身距底板的500mm左右处,而且最好呈公槎(凸)型;
(2)设金属止水板时,宽、厚度要符合规范要求并要焊接接头。
为锚牢固,两边应做好短锯齿状;
(3)变形缝处的橡胶止水带,一定要使两边的拉铁丝定在钢筋上,浇注混凝土时严防从一侧倾倒,振捣时两边均匀插振,以确保止水带的准确位置;
(4)穿墙套管,一定要在中部位置焊上金属止水盘,并预埋准确;
支模用的穿墙螺栓也要在中间焊接金属止水盘,拆模后抹灰前要贴墙割断,并用油漆防腐;
凡容易形成渗水通道的地方均应焊上金属止水盘。
2.9地下混凝土墙板结构模板不宜拆除过早,否则极易造成混凝土结构墙面因温差应力形成贯穿性裂缝,成为渗水通道。
2.10采用性能好,质量可靠的新型防水材料是提高防水工程质量的保证。
监理工程师在工程施工前应收集各种防水材料性能及使用情况资料,参加调研,参与选择施工方便。
性能优良的防水材料。
防水材料进入现场,监理工程师必须检查是否符合设计要求,检查出厂合格证及准用证,还需经抽样送试合格后方可使用,并要求施工方派专人进行工序把关验收;
监理也要跟踪进行工序质量监控。
每道工序经过验收合格后,方可转入下道工序。
2.11在地下室埋得较深,地下水位又较高,抗渗性能要求又高的情况下,应建议设计选用多层复合防水措施,在作好结构防水的前提下,又在外墙做多层柔性防水,并在紧靠地下室外墙周围分层夯填粘土,能起到良好的防水抗渗效果,再在地下室墙内侧做五层柔性防水,效果也较理想。
3地下室防水
地下室防水从总体上来说,可以分为主体防水和节点防水。
主体防水又可分为结构自防水和附加防水,结构自防水主要是指混凝土结构具有自防水功能。
附加防水主要以柔性外防水为主。
节点防水主要包括施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管线等,节点防水也称“细部构造防水”。
3.1主体防水
一般地下室主体防水方案采用二道防水,即钢筋混凝土结构自防水和采用柔性防水材料的附加防水。
3.1.1结构自防水
结构自防水也叫刚性防水,主要是基于提高混凝土的抗渗、抗裂性能而考虑的。
混凝土虽然是一种非均质的无机多孔复合材料,但如果在材料和施工方面采取一定措施,提高混凝土密实度,改善内部孔结构,可以制成具有相当抗渗能力的混凝土,完全可以阻挡地下水的侵入。
混凝土自防水功能可以通过原材料优选、合理的混凝土级配、掺加减水剂与膨胀剂等方法来实现。
混凝土结构产生收缩裂缝、造成渗水原因是由于混凝土经水化反应出现凝结收缩,混凝土中的多余水分蒸发后出现干缩,温度下降后产生冷缩等原因,使混凝土内部产生约束应力。
当约束应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生很多细微的收缩裂缝,在混凝土内部形成毛细通路,造成渗水。
地下水的渗入将导致混凝土的损害,最终损害建筑物的使用功能和使用寿命。
另外,混凝土抗渗能力与混凝土的级配有很大关系,混凝土级配差,和易性不好,施工时易产生离析现象,抗渗性就差。
通过优化配比设计,可以有效改善混凝土内部微孔的结构,防止收缩裂缝的出现。
在施工方面,通过加强振捣或改善振捣方式,可以有效提高混凝土的密实度,从而提高抗渗性能的作用。
另外,还可采用混凝土“二次振捣”方式,提高混凝土的抗渗性能,也可掺入一些纤维,来提高混凝土的抗裂性能。
3.1.1.1原材料优选和混凝土级配优化
要提高防水混凝土的密实性,各种原材料质量必须满足要求,含泥量、粒径、吸水率、砂率等要严格符合要求。
同时,为减少水泥水化热,水泥要选用水化热较低的品种,减少硬化后收缩产生裂缝的可能。
另外,可加入少量的粉煤灰,降低混凝土的水灰比,提高混凝土的和易性和密实性,改善其抗渗性能。
混凝土的配合比应该严格进行控制,水灰比、含砂率、水泥用量和灰砂比应在合理范围,以减少混凝土中毛细孔、沉降缝隙、接触孔等,阻断其形成渗水通道。
为了控制混凝土产生收缩裂缝,可采取补偿收缩混凝土,以自身适度膨胀来抵消或减少混凝土的开裂,或将裂缝控制在要求的范围内(防水混凝土规范中规定:
防水混凝土结构的裂缝宽度不得大于0.2mm)。
3.1.1.2掺加膨胀剂
加入膨胀剂的原理是使混凝土凝结后体积产生微膨胀,来抵偿混凝土的凝结收缩应力,从而达到抗裂的目的。
根据自防水混凝土要求,所掺加的膨胀剂,只有膨胀率大于等于0.35%的高效膨胀剂才能作为自防水混凝土的添加剂。
如目前已有使用的膨胀剂UEA、明矾石膨胀剂等,利用膨胀剂在水化过程中的膨胀变形特性,达到补偿或部分补偿混凝土收缩的目的。
3.1.1.3掺加减水剂
掺加各类型的减水剂,从而能减小单位体积中的水泥和水的用量,降低混凝土中的水化热,减小混凝土内部与外部的温差,从而避免混凝土出现收缩裂缝,提高混凝土的密实性。
3.1.1.4掺加纤维
在混凝土的搅拌过程中,微纤维均匀地扩散到混凝土中,由于微纤维与混凝土有极强的结合力、抗拉强度,从而能产生全方位的加强效果,削弱了混凝土的收缩应力,减少了混凝土的收缩裂缝,堵塞混凝土中的毛细通路,达到混凝土结构自防水效果。
地下室结构自防水措施很多,除上面所介绍的方法外,还有其他一些方法:
(1)利用高分子的憎水原理,如添加有机硅树脂,通过高分子材料与水泥中的化学成分结合,生成具有憎水性的网状化合物,分布在混凝土的颗粒中,使水分子在混凝土之间的界面表面张力提高而产生憎水效果。
(2)在混凝土中掺加适量的浮化的液态高聚物化学材料,如氯丁胶乳、环氧乳液等,使混凝土在拌合和凝结时高分子聚合物破乳,形成网状结构,填充和堵塞混凝土中的毛细孔隙而达到防水作用。
另外,也可以加入一些氯化铝、氯化钙及氧化铁等,其掺入混凝土中能与水泥水化过程中的氢氧化钙反应,生成氢氧化铝、氢氧化铁等不溶于水的胶体,并与水泥中的硅酸二铝酸三钙化合成复盐晶体,这些胶体与晶体填充于混凝土的孔隙内,从而提高其密实性。
其他方法诸如泵送过程中掺入缓凝剂等,也能在一定程度上提高地下室结构自防水能力。
3.1.2附加防水
附加防水也叫表面防水,以柔性外防水为主,主要是通过防水卷材、密封材料或涂料使其达到良好的防水性能。
根据防水部位来分,附加防水可分为内防水和外防水。
将防水材料设置在地下室主体墙面外部的称为外防水,设置在内表面的称为内防水。
根据防水所用材料的材质不同,附加防水又可分为卷材防水、涂料防水、水泥砂浆防水和钢板防水4种,而防水材料的种类更是达到成百上千种。
3.2节点防水
节点防水也叫细部构造防水,主要包括施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管、预埋件等部位防水。
地下室除了做好主体防水外,只有处理好各节点的防水问题,才能取得较好的整体防水效果。
3.2.1穿墙管线
穿过防水层的管线,由于管线和周围混凝土胀缩系数不同,在管线周围会产生开裂,形成渗水。
因此,在地下室穿过防水层的管道周围应留槽,用密封胶密封,并在管道中部加设遇水膨胀橡胶条等方法来处理。
另外,也可在穿墙管的主管设置防水套、止水环及套管翼环,并连续满焊,做好防腐处理。
3.2.2施工缝处理
大体积、大面积的混凝土一次浇筑完成有困难,须留设施工缝,分两次或多次浇筑完。
施工缝的存在,由于混凝土的收缩,易产生渗水通道,所以应注意对此进行防水处理。
对于施工缝防水,一般设置1~2道防水措施。
通常做法包括在施工缝中间设置一道遇水膨胀止水条,外墙侧设置一道止水带。
3.2.3后浇带处理
后浇带一般是在结构高度变化较大部位,或建筑物平面尺寸较大情况下设置的。
由于后浇带只在施工期间存在,所以可认为是一种特殊的施工缝,因而其防水设计与施工缝的防水设计类似,一般设置遇水膨胀止水条或外贴止水带。
3.2.4预埋件
地下室内墙壁或底板上预埋铁件用吊挂或专用工具固定,预埋件往往与结构钢筋接触,且易锈蚀膨胀,会导致水沿铁件渗入室内。
为此预留洞、槽均应作防水处理。
对于预埋件的防水处理,可用密封膏封严,加焊止水环并满焊来处理,同时还应做好防锈蚀处理。
4结语
地下室防水是一个集材料、设计、施工为一体的系统工程。
在开展地下室防水工作时,应遵循“多道设防、刚柔并济”的原则,因地制宜、综合考虑。
应对每个部位,尤其是每个防水薄弱部位精心设计和施工,才能取到理想的防水效果。
致谢:
陈平,来凤县市政管理所中级工程师,规划师,监理师。
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