地下工程混凝土结构主体防水防水混凝土.docx

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1、地下工程混凝土结构主体防水防水混凝土I 一般规定4. 1. 1 （原规范3. 1. 1,修改条文）由于防水混凝土的抗渗等级是根据素混凝土试件试验测得，而地下工程结构主体中钢筋密 布，将对混凝土的抗渗性有不利影响，为确保地下工程结构主体的防水效果，故将地下工程 结构主体的防水混凝土抗渗等级定为不小于S604. 1. 2 （原规范3. 3. 1,保存条文）规定防水混凝土抗渗压力应比设计要求高0. 2MPa,是因为混凝土抗渗压力是试验室得出的数 值，而施工现场条件比试验室差，其影响混凝土抗渗性能的因素有些难以控制，因此抗渗等级应提高一个等级（0.2MPa）。II设计4. 1. 3 （原规范3. 1.

2、 1,修改条文）此条对防水混凝土抗渗等级选用表做了较大的修改。原规范的选用表是参照水工混凝土 抗渗等级的有关规定制定的，通过十余年使用说明，在地下工程中按最大水头和混凝土壁厚 比值来确定设计抗渗等级往往选用的抗渗等级较高，不太符合工程实际的需要，如有的工程 埋深10m左右，由于结构的壁厚不大，按原表3. 1. 1的要求，设计抗渗等级要到达S12, 这不仅造成工程本钱的提高，而且由于高抗渗等级的防水混凝土水泥用量要相应增加，从而 混凝土硬化时其水化热的产生量也相应增大，如果施工中不采用相应措施，那么极易使混凝土 产生裂缝而使工程渗漏。现在的防水混凝土抗渗等级选用表是参照近十余年来各地工程实践经验

3、制定的：1上海盾构隧道混凝土管片，其混凝土抗渗等级等于隧道埋深水压力的3倍，且不得低于 0. 8MPao2上海宝钢某地下工程，埋深35m,混凝土的抗渗等级为S12。3近年来一些埋深10m左右的工程其防水混凝土的抗渗等级多为S6S8。用，在施工时，还要适当延长混凝土搅拌时间，混凝土入模温度应为正温，振捣要密实。并 要注意早期养护。暖棚法是采取暖棚加温，使混凝土在正温下硬化，当建筑物体积不大或混凝土工程量集中的 工程，宜采用此法。暖棚法施工时，暖棚内可以采用蒸汽管片或低压电阻片加热，使暖棚保 持在5以上，混凝土入模温度也应为正温。在室外平均气温为-15以下，或者外表系数 在68以下的结构，应优先采

4、用蓄热法，如经热工计算，采用加厚保温材料或使用早强剂 配合时，此法能用于外表系数大于8的结构和温度低于一15C的情况。采用蓄热法需经热工 计算，根据每立方米混凝土从浇筑完毕的温度降到的过程中，透过模板及覆盖的保温材 料所放出的热量与混凝土所含的热量及水泥在此期间所放出的水化热之和相平衡，与此同时 混凝土的强度也正好到达临界强度。当利用水泥水化热不能满足热量平衡时，可采用原材料 加热法（即分别加热水、砂、石）或增加保温材料的热阻。蒸汽加热法和电加热法，由于易使混凝土局部热量集中，故不宜在防水混凝土冬季施工中使 用。4. 1. 4 （原规范3.1. 2,保存条文）当防水混凝土用于具有一定温度的工作

5、环境时，其抗渗性随着温度提高而降低，温度越高那么 降低得越显著，当温度超过250c时，混凝土几乎失去抗渗能力，因此规定，最高使用温度 不得超过100。表1不同加热温度的防水混凝土抗渗性能表加热温度（1）抗渗压力（MPa）常温1.81001. 11500.82000.72500.63000.44. 1. 5 （原规范3.1. 3,修改条文）不少地方反映混凝土的垫层强度和厚度原规定太小，并已在工程中做了相应提高，另外，对 于预拌混凝土来说，很难配出低于C15的混凝土，根据调研的这种情况，对此条做了相 应的修改。4. 1. 6 （原规范3. 1. 4,修改条文）此条做了两点修改：1衬砌厚度由“不应小

6、于200nm1”改为“不应小于250mm”。其理由一是根据十余年工程实 践不少地方反映原规定值偏小；二是与其他规范不一致，如钢筋混凝土高层建筑结构设计 与施工规程规定衬砌厚度不应小于250mmo2原规范中钢筋保护层系指主筋的保护层厚度，由于地下工程中主筋外还有箍筋，因此箍筋 的保护层厚度较薄，再加上施工中的误差，那么会产生箍筋外露或保护层极薄的情况，从而会使地下水沿钢筋渗入工程内部，实际工程中也常见这种原因引起的渗漏水现象，故这次修改 时加大了迎水面钢筋保护层厚度。ni材料4. 1. 7 （原规范3. 2. 1,修改条文）原规范规定可采用325号水泥，这是针对当时325号水泥产量较大的实际情况

7、决定的。随着国民经济的开展，我国制定了新的水泥标准，新标准中取消了 325号水泥，并用水泥强 度等级代替原水泥标号，规定最低强度等级值为32. 5MPa,相当于原标准的425号水泥，因 此地下工程配制防水混凝土选用水泥时应按新标准执行。4. 1. 8 （原规范3. 2. 2,修改条文）泵送防水混凝土的石子最大粒径应根据输送管的管径决定，其石子最大粒径不应大于管径的 1/4,否那么将影响泵送。4. 1. 10 （原规范3. 2. 4,修改条文）外加剂对提高防水混凝土的防水质量极有好处，故本条予以保存，但根据目前工程中应用外 加剂种类的情况，新增了膨胀剂、防水剂、复合型外加剂等内容。另外根据国产外

8、加剂质量 情况，增加了对外加剂质量指标的要求。因目前有的外加剂产品质量仍分为几级.其各级的 性能差异较大，考虑地下工程防水的使用要求，故本条增加了对外加剂产品质量要求的内容。4. 1. 11 （原规范3. 2. 5,修改条文）粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等均属活性掺合料，他们在水泥水化后期均参与水化反响，掺加 这些材料既可填充混凝土空隙，提高密实性，又可使混凝土流动性增加，同时由于它们早期 不反响，因此可降低水泥早期的水化热，各地现已大量使用这些掺合料。根据上述情况，删 掉了原条文中磨细砂、石粉等内容，新增了磨细矿渣粉、硅粉等内容。至于掺加量，既与这 些掺合料的磨细程度有关，也与混凝土要求的强度等

9、级有关，使用时应根据其磨细程度和使 用要求通过试验确定其用量。4. 1. 12 （增加条文）防水混凝土要起到防水作用，除混凝土本身具有较高的密实性、抗渗性以外，还要求混凝土施工完后不开裂，特别是不能产生贯穿裂缝。为了防止或减少混凝土裂缝的产生，在配制混 凝土时加入一定量的钢纤维或合成纤维，可有效提高混凝土的抗裂性，近年来的工程实践已 证明了这一点。但由于掺加纤维后混凝土的本钱相应提高，故条文中增加了 “根据工程抗裂 需要”这一使用条件。4. 1. 13 （增加条文）因碱骨料反响引起混凝土破坏已成为一个世界性普遍存在的问题。由于地下工程长期受地下 水、地表水的作用，如果混凝土中水泥和外加剂中含碱

10、量高，遇到混凝土中的集料是碱活性, 即有引起碱骨料反响的危险，因此在地下工程中应对所用的水泥和外加剂的含碱量有所控 制，以防止碱骨料反响的发生。国内外对混凝土中含碱量的规定各不相同，英国规定混凝土 每立方米含碱不得超过3kg,对不重要工程可放宽至4. 5kg；南非一些国家认为混凝土每立 方米含碱量小于1.8kg时较平安，1.83. 8kg时为可疑危害，大于3. 8kg时为有害；北京市 建委于1995年3月1日规定：对于应用于桥梁、地下铁道、人防、自来水厂大型水池、承 压输水管、水坝、深基础、桩基等外露或地下结构以及经常处于潮湿环境的建筑结构工程（包 括构筑物）必须选用低碱外加剂，每立方米混凝土

11、掺用外加剂加入的碱量不得超过1kg。根据 以上资料，本规范建议每立方米防水混凝土中各类材料的总碱量（Na2。当量）不得大3kgoIV施工4. 1. 14 （原规范3. 3. 1,修改条文）本条做了以下几点修改：1水泥标号取消了 325号的内容，理由已在4. 1. 7中述及。2增加了泵送防水混凝土对砂率的要求，因泵送时要求混凝土有较好的流动性，故应适当提 高其砂率。3水灰比的大小对防水混凝土的防水性能影响较大，根据目前外加剂的开发利用的情况，掺 加减水剂后其水灰比可以降低，因此把原规范规定的最大水灰比0.6降为0.55。4增加了预拌混凝土的坍落度的规定。目前工程实践中预拌混凝土的坍落度普遍偏高，

12、有的 高达20cm左右，但实际上在地下工程中并没有这种必要。在工程施工中为了到达较高的坍落度有的是采用掺加外加剂的方 法，有的是采用提高水灰比的方法，前者会增加工程造价，后者那么可能降低混凝土的防水性能。经征求意见，认为预拌混凝土用于地下工程防水时其人泵坍落度宜控制在122cm的范 围内。另外预拌混凝土的搅拌地和浇筑地不在一处，从搅拌到入泵需经过一段时间，因此坍 落度会有损失，如损失过大，那么会影响混凝土的施工质量，所以条文中规定了坍落度的损失 值，以确保混凝土的施工质量。5用于防水的预拌混凝土不仅由于从搅拌地到施工处需花一定时间，特别是在城市内部，因 交通等问题会使这一时间更长，而且预拌混凝

13、土多用于大型地下工程，混凝土工程量大。如 果混凝土凝固时间过短，既有可能运到工地时混凝土就不能施工，更有可能在混凝土浇筑时 层与层之间出现冷缝，造成工程渗漏水的隐患，缓凝时间的长短与诸如城市交通状况、搅拌 地到施工地距离、天气状况、工程量的大小等很多因素有关，施工时应根据上述因素综考虑, 以确保混凝土浇筑时不会出现冷缝为原那么。4. 1. 18 （原规范3. 3. 5,修改条文）根据目前工程施工的经验，增加二次掺加减水剂的方法来确保混凝土坍落度满足施工要求的 内容。针对施工中遇到坍落度不满足施工要求时有随意加水的现象，本条做了严禁直接加水 的规定。因随意加水将改变原有规定的水灰比，而水灰比的增

14、大将不仅影响混凝土的强度， 而且对混凝土的抗渗性影响极大，将会造成渗漏水的隐患。4. 1. 20 （原规范3. 3. 7,修改条文）墙体水平施工缝距底板的距离由不小于200mm改为300mm,这是考虑现在施工中采用钢模板 比拟普遍，这一距离的大小应与钢模板的模数相适应。4. 1. 21 （原规范3. 3. 7,修改条文）施工缝的构造形式做了较大的改动。原规范推荐的凹缝、凸缝、阶梯缝，从十年实践来看均 有不同的问题，凹缝清理困难，这使施工缝的防水可靠性降低，凸缝和阶梯缝那么支模困难， 不便施工，但目前这几种形式仍在应用，考虑上述情况，这次修改未予保存，即不再提倡。 外贴式止水带虽造价高些，但用于

15、施工缝防水处理效果尚好，故将此种形式列入，同时也在 此列入外贴卷材、外涂涂层的方法。施工缝上敷设遇水膨胀止水腻子条或遇水膨胀橡胶条的 做法目前较为普遍，且随着缓胀问题的解决，此法的效果会更好，故也列入。中埋止水带用 于施工缝的防水效果一直不错，故仍予以保存。中埋式止水带从材质上看，有钢板和橡胶两种，从防水角度上这两种材料均可使用。但在防护工程中，宜采用钢板，以确保工程的防护 效果。4. 1. 22 （原规范3. 3. 8,修改条文）施工缝的防水质量除了与选用的构造措施是否合理有关外，还与施工质量有很大的关系，本 条根据各地的实践经验，对原条文做了较大地改动。1删除了原条文中凿毛的内容，因混凝土

16、硬化后进行凿毛不仅费时费力，而且还会引起混凝 土的松动，造成渗漏水隐患。增加了清除缝外表浮浆的内容，做法是在混凝土终凝后（一般 来说，夏季在混凝土浇筑后24h,冬季那么在3648h,具体视气温、混凝土强度等级而定， 气温高、混凝土强度等级高者可短些），立即用钢丝刷将外表浮浆刷除，边刷边用水冲冼干 净，并保持湿润，冬季施工时那么应在缝外表采取防冻措施。这不仅是因为混凝土刚刚终凝， 浮浆的清除较为容易，更主要的是这层浮浆是阻碍新老混凝土结合的障碍，由于新老混凝土 不能紧密结合使施工缝容易产生渗漏水。另外把1： 1水泥砂浆层的厚度由2025nlm改为30 50mm,目的是使新老混凝土结合更好，如不先

17、铺水泥砂浆层或铺的厚度不够，将会出现工程 界俗称的“烂根”现象，极易造成施工缝的渗漏水。还应注意铺水泥砂浆层或刷界面处理剂 后，应及时浇灌混凝土，假设时间间隔过久，水泥砂浆已凝固或界面处理剂固化后，那么起不到 使新老混凝土密切结合的作用，仍会留下渗漏水的隐患。2遇水膨胀橡胶止水腻子条或遇水膨胀橡胶止水条是近年来在施工缝上使用的新材料，有的 地方用后效果尚好，有的地方用后效果不佳，其效果不佳的原因：一是由于降雨或施工用水 等使止水腻子条或止水条过早膨胀，因此条文规定止水腻子条或止水条应具有缓胀性能；二 是固定不牢固，故此条文中也明确对此作了规定。3中埋止水带只有位置准确、固定牢固才能起到止水作用

18、，因此做此规定。4. 1. 23 （原规范3. 3. 9,修改条文）大体积混凝土近年来在地下工程中应用越来越多。大体积混凝土与普通混凝土的区别外表上 看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的 热量不如外表的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开 裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、 每立方米水泥用量等因素，比拟准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一般来说，当其差值小于25c时，其所产生的温度应力将会 小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝

19、土的开裂，当差值大于25时，其所产生的温度 应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体 积混凝土，并应按条文中规定的措施进行施工，以确保混凝土不致开裂，造成工程渗漏水的 隐患。通过水泥水化热来计算温升值比拟麻烦，工程结构裂缝控制(王铁梦著)中根据最近几年 来的现场实测降温曲线及实测数据，经统计整理水化热温升值，可直接应用于相类似的工程, 见表2。当使用其他品种水泥，强度等级、模板、水泥用量有变化时，应将上表中的数值乘以修正系 数:Tmax=T，Xk1Xk2Xk3Xk4,各修正系数的值见表3。表2混凝土结构物水化热温升值(T)壁厚(m)温升V (V)夏季(气

20、温32381)壁屏(m)温升T(1)冬季(气温+ 3-5X7)人模温度最高温度(1)人模温度 (V)最高温过 (V)0. 56303536-110.55101515 201.010303540451.09101519-242.020303550552.018101528333.03030 3560653. 027101537-424.040303570754.036101546 51注：表中数据是在以下条件下获得的：水泥品种2矿渣水泥：水泥强度等级: 32.5MPa；水泥用量：275kg/m3,模板：钢模板；养护条件：两层草包 保温养护。表3修正系数表水泥强度等级修正系数M32.5MPa LO

21、O42.5MPa L 13水泥品种修正系数M水泥用量修正系数局模板修正系数1矿渣水泥1.00普通硅酸盐水泥 1.20k： w/275钢模板1.0训为实际水泥用量(kg/m3)L4木模板其他保温模板1.1注：如遇有中间状态可用插入法确定。现举例说明以上二表的用法。某工程混凝土厚度2m,采用普通硅酸盐水泥强度等级为42. 5MPa,水泥用量360kg/nA木模 扳，夏季施工，试计算最高温升。= 20X 1. 13X1. 2X360/275X1.4= 49. 7C夏季入模温度为32. 5,那么混凝土的最高温度可达49. 7十32. 5 = 82. 2。而有一类似工程 的实测温度记录为80C,故上二表

22、直接用于相似的工程中，是比拟切合实际的。根据各地大体积混凝土施工的经验，增补了大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措 施。大体积混凝土施工时，一是要尽量减少水泥水化热，推迟放热高峰出现的时间，如采用 60d龄期的混凝土强度作为设计强度（此点必须征得设计单位的同意），以降低水泥用量；掺 粉煤灰可替代局部水泥，既可降低水泥用量，且由于粉煤灰的水化反响较慢，可推迟放热高 峰的出现时间；掺外加剂也可到达减少水泥、水的用量，推迟放热高峰出现的时间；夏季施 工时采用冰水拌和、砂石料场遮阳等措施可降低混凝土的出机和入模温度。以上这些措施可 减少混凝土硬化过程中的温度应力值。二是进行保温保湿养护，使混凝土

23、硬化过程中产生的 温差应力小于混凝土本身的抗拉强度，从而可防止混凝土产生贯穿性的有害裂缝。4. 1. 24 （原规范3. 3. 10,修改条文）根据近十年来的工程实践，只保存了螺栓加堵头这种防水效果较好的做法。在采用螺栓加堵 头的方法时，人们创造出一种工具式螺栓，可简化施工操作并可反复使用，因此重点介绍了 这种做法。4. 1. 25 （原规范3. 3. 11,保存条文）防水混凝土的养护是至关重要的。在浇灌后，如混凝土养护不及时，混凝土内水分将迅速蒸 发，使水泥水化不完全。而水分蒸发造成毛细管网彼此连通，形成渗水通道；同时混凝土收 缩增大，出现龟裂，使混凝土抗渗性急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。

24、假设养护及时，防水 混凝土在潮湿的环境中或水中硬化，能使混凝土内的游离水分蒸发缓慢，水泥水化充分，水 泥水化生成物堵塞毛细孔隙，因而形成不连通的毛细孔，提高了混凝土的抗渗性（见表4）。表4不同养护龄期的混凝土抗渗性能表养护方式雾室养护备注龄期（d）71423水灰比为0.5, 砂率为35%坍落度（cm）7.17. 17.1抗渗压力（MPa）1.13.53.54. 1. 26 （原规范3. 3. 12,保存条文）地下工程进行冬季施工时，必须采取一定的技术措施。因为混凝土温度在+ 4时，强度增 长速度仅为+ 15C时的一半。当混凝土温度降到一4时，水泥水化作用停止，混凝土强度 也停止增长。水冻结后，体积膨胀8%9%,使混凝土内部产生很大的冻胀应力。如果此时 混凝土的强度较低，就会被冻裂，使混凝土内部结构破坏，造成强度、抗渗性显著下降。冬季施工措施，既要便于施工、本钱低，又要保证混凝土质量具体应根据施工现场条件而选 择。化学外加剂主要是指防冻剂和防冻复合剂。在混凝土拌合物拌合用水中加入防冻剂或防冻复 合剂能降低水溶液的冰点，以保证混凝土在低温或负温下硬化。如掺亚硝酸钠-三乙醇胺等 防冻复合剂的防水混凝土，可在外界温度不低于一io的条件下硬化。但由于防冻剂或防冻复合剂的掺人会使溶液的导电能力倍增，故此不得在高压电源和大型直流电源的工程中应