摻合引氣劑的防水混凝土常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題分析

劉淳樸

(黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司，哈爾濱150081)

防水混凝土是以調(diào)整混凝土的配合比、改善骨料級(jí)配、摻加外加劑或采用特種水泥等方法提高自身的密實(shí)性、憎水性、抗?jié)B性，使其滿足抗?jié)B壓力＞0.60 MPa的不透水混凝土。其中使用引氣劑做外加劑的防水混凝土目前廣泛地應(yīng)用于我國(guó)北方的地下防水工程、地下建筑、水池、水塔、水廠、機(jī)場(chǎng)等工程，效果很好。但在施工過(guò)程中也出現(xiàn)強(qiáng)度降低幅度大、抗?jié)B性能不穩(wěn)定等質(zhì)量問(wèn)題，施工人員要嚴(yán)格進(jìn)行施工質(zhì)量控制，防止事故的發(fā)生。

1 強(qiáng)度降低幅度大

1.1 質(zhì)量問(wèn)題

摻和引氣劑的防水混凝土，由于引氣劑產(chǎn)生許多微小氣泡，所以其強(qiáng)度一般都會(huì)有不同程度的降低，這是非常正常的。但是，如果摻引氣劑防水混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d的強(qiáng)度，比相同配合比的基準(zhǔn)混凝土28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度降低幅度超過(guò)25%時(shí)，就應(yīng)該查明強(qiáng)度降低的原因，及時(shí)予以糾正。

1.2 原因分析

1)混凝土配合比設(shè)計(jì)有誤，使用的水泥強(qiáng)度等級(jí)不足;水泥過(guò)期、受潮或結(jié)塊，強(qiáng)度大幅度下降;砂石的含泥量和泥塊含量嚴(yán)重超標(biāo)，使混凝土強(qiáng)度降低;不能及時(shí)養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)條件不滿足，造成早期脫水。

2)引氣劑制備質(zhì)量不好，或者摻量不當(dāng)或失控，或計(jì)量有誤。實(shí)踐證明［1］:混凝土中的含氣量每增加1%，28 d的強(qiáng)度會(huì)下降3% ～5%。

1.3 防治措施

1)認(rèn)真搞好混凝土配合比設(shè)計(jì)，選用滿足強(qiáng)度要求的水泥強(qiáng)度等級(jí);對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥應(yīng)妥善保管，堆放高度不得超過(guò)10袋，不得使水泥儲(chǔ)存期過(guò)長(zhǎng)，不得使水泥受潮、結(jié)塊。

2)砂石材料的質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，砂石的含泥量和泥塊含量不得超過(guò)規(guī)定，凡是超過(guò)者必須用水沖洗合格后才能使用。

3)引氣劑的配制應(yīng)按一定要求程序進(jìn)行，不準(zhǔn)違背正確的操作程序。

4)引氣劑的適宜摻量應(yīng)由試驗(yàn)確定，不可單純套用施工經(jīng)驗(yàn)摻量。如果摻量過(guò)少，氣泡大而少，在混凝土中分布不均勻;如果摻量過(guò)大，雖然有助于提高混凝土的抗?jié)B性能，但強(qiáng)度降低幅度加大。工程實(shí)踐證明［2］:當(dāng)混凝土的含氣量為3% ～6%時(shí)，混凝土的熱聚物約為0.01%，混凝土的表現(xiàn)密度降低≤6%，強(qiáng)度降低幅度≤25%，且抗?jié)B性能較佳。當(dāng)含氣量超過(guò)上述范圍時(shí)，其有利的方面降低，不利的方向反而上升。按照有關(guān)規(guī)定，引氣劑防水混凝土的含氣量不宜超過(guò)表1的規(guī)定。

表1 摻引氣劑防水混凝土的含氣量

5)嚴(yán)格控制混凝土的水灰比。水灰比不能過(guò)大，一般以控制在0.5～0.6，最大不宜超過(guò)0.65。水泥用量一般為 250～300 kg/m3，最小水泥用量≥250 kg/m3。

6)引氣劑防水混凝土的配合比由試驗(yàn)確定。砂率宜控制在28%～35%。摻加引氣劑的混凝土拌和物的攪拌時(shí)間，一般宜控制在3～5 min。攪拌時(shí)間適當(dāng)，不僅引氣量增大，和易性良好，而且能有助于達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度要求和提高抗?jié)B性能。

7)混凝土拌和物從攪拌機(jī)出料到澆筑的停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。其允許停留時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格掌握，應(yīng)在攪拌機(jī)出料口取樣，進(jìn)行混凝土拌和物的和易性(坍落度)和含氣量的檢驗(yàn)，使其控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

8)引氣劑如果發(fā)生絮凝或沉淀現(xiàn)象，應(yīng)加熱使其溶解后才可使用。引氣劑應(yīng)以溶液摻入混凝土拌和物水中使用，溶液中的水量應(yīng)從拌和水中扣除。不允許將引氣劑直接加入攪拌機(jī)內(nèi)，以免因氣泡集中而影響混凝土的質(zhì)量。

9)當(dāng)配制引氣劑的防水混凝土的材料有變動(dòng)時(shí)，如水泥品種、水泥強(qiáng)度等級(jí)、砂子的細(xì)度模數(shù)和粗骨料最大粒徑等發(fā)生變動(dòng)，或施工條件有變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整引氣劑的摻量。

2 抗?jié)B性能不穩(wěn)定

2.1 質(zhì)量問(wèn)題

引氣劑防水混凝土在澆筑中，留取的混凝土試塊，前后抗?jié)B檢驗(yàn)結(jié)果相差較大，并且有較大波動(dòng)，很不穩(wěn)定。

2.2 原因分析

1)所用水泥廠家批號(hào)不同、品種不同、性能不同，其強(qiáng)度和礦物組成有較大差異，或者水泥的儲(chǔ)存、保管條件差別較大，造成前后使用的水泥品質(zhì)發(fā)生較大變動(dòng)，嚴(yán)重影響混凝土的抗?jié)B性能和其他性能。

2)砂石材料分批進(jìn)場(chǎng)，材料品質(zhì)不一，如級(jí)配、含泥量、泥塊含量等，有較大差異，砂子的細(xì)度模數(shù)變化較大。在配制混凝土?xí)r，不能按規(guī)定測(cè)定砂子含水率，用水量不及時(shí)調(diào)整，造成混凝土水灰比不同，其強(qiáng)度和其他性能也不相同。

3)在配制混凝土?xí)r，計(jì)量不準(zhǔn)或失控，水箱自控裝置失靈，組成材料不符合設(shè)計(jì)要求;或者用體積比代替質(zhì)量比，用坍落度控制用水量，致使用水量、水灰比和配合比等都失控，混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性能根本無(wú)法保證。

4)在混凝土整個(gè)的施工過(guò)程中，技術(shù)交底不認(rèn)真，施工管理不嚴(yán)格，致使混凝土配料不準(zhǔn)確、攪拌不均勻、澆筑不得當(dāng)、振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，防水混凝土的防水性能根本不能實(shí)現(xiàn)。

5)混凝土施工中試件取樣缺乏代表性，成型制作未按規(guī)定操作程序進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)工作隨意性大，這就必然影響混凝土抗?jié)B性能的穩(wěn)定性。

6)由于在抗?jié)B性能的試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員責(zé)任心不強(qiáng)、技術(shù)不熟練，或中途發(fā)生停電、反復(fù)打壓以及計(jì)算有誤等問(wèn)題，也會(huì)影響到抗?jié)B試驗(yàn)的結(jié)果準(zhǔn)確。

7)引氣劑計(jì)量不準(zhǔn)確，或者前后配制時(shí)的引氣劑質(zhì)量不相同，或者儲(chǔ)存保管不當(dāng)，或者有變質(zhì)現(xiàn)象。

8)施工期間環(huán)境溫度變化大，養(yǎng)護(hù)條件有較大差導(dǎo)，對(duì)引氣劑防水混凝土的含氣量和抗?jié)B性能均影響很大。在＜5℃條件下養(yǎng)護(hù)的引氣劑防水混凝土，幾乎會(huì)完全失去抗?jié)B能力。

9)如果混凝土拌和物在澆筑中停留的時(shí)間不同，其含氣量的損失也不同，混凝土的抗?jié)B性能就會(huì)有較大的差異。

2.3 防治措施

1)不同品種水泥不能混用，要盡可能使用同一廠家、同一批號(hào)、同一強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制防水混凝土。過(guò)期、受潮、結(jié)塊的水泥不能使用，水泥的稱(chēng)量誤差不得超過(guò)規(guī)定，水泥進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證和進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢證明。在正式配制防水混凝土前，對(duì)所用的水泥還應(yīng)再次進(jìn)行復(fù)檢。

2)砂石材料盡可能做到一次性進(jìn)場(chǎng)。對(duì)于每次分批進(jìn)場(chǎng)的砂石，應(yīng)對(duì)其粒徑、級(jí)配、含泥量和泥塊含量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢，符合防水混凝土配制標(biāo)準(zhǔn)要求的才能使用。在進(jìn)行混凝土配制中，應(yīng)對(duì)砂石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、級(jí)配、粒徑等進(jìn)行抽查，稱(chēng)量誤差不得超過(guò)規(guī)范要求。砂石混合級(jí)配應(yīng)按要求的范圍控制。

3)砂石中的含水率一般每天測(cè)定1～2次，天氣突變時(shí)(如雨天或高溫天氣)應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行測(cè)定，以便及時(shí)調(diào)整混凝土的配合比。絕對(duì)不允許用體積比代替質(zhì)量比，用混凝土的坍落度控制用水量。

4)加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格施工紀(jì)律，把技術(shù)交底工作落實(shí)到位。真正做到不符合設(shè)計(jì)要求、不合格、無(wú)合格證、復(fù)檢不合格的材料不進(jìn)場(chǎng)、不使用;實(shí)行混凝土的坍落度控制用水量。

5)抗?jié)B試件的取樣和制作，應(yīng)由專(zhuān)職質(zhì)檢人員、監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證、監(jiān)督，以增強(qiáng)試件的代表性和真實(shí)性。在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保證試驗(yàn)條件可靠、滿足。

6)對(duì)于重要的防水工程，防水混凝土的組成材料、骨料級(jí)配、水泥和外加劑性能、配合比設(shè)計(jì)、強(qiáng)度、抗?jié)B性能等，均應(yīng)勻通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，以確保防水工程的質(zhì)量。

7)嚴(yán)格按照配方和制作程序配制引氣劑。在配制時(shí)，松香皂化值一定要實(shí)測(cè)，不可隨意估定。在確定引氣劑摻量時(shí)，應(yīng)考慮到施工中含氣量的損失以及施工環(huán)境溫度的驟然變化對(duì)抗?jié)B性能的影響。

8)引氣劑防水混凝土的水灰比大小，首先應(yīng)服從抗?jié)B性能的需要。水灰比不僅決定著混凝土內(nèi)毛細(xì)管網(wǎng)的數(shù)量和大小，而且對(duì)新形成的氣泡數(shù)量和質(zhì)量也有很大影響。水灰比在某一適宜的范圍內(nèi)，混凝土可獲得適宜的含氣量和較高的抗?jié)B性。表2所列為引氣劑防水混凝土水灰比與抗?jié)B性的關(guān)系［3］，供試驗(yàn)選擇配合比時(shí)參考。

表2 引氣劑防水混凝土水灰比與抗?jié)B性的關(guān)系

9)砂子細(xì)度對(duì)氣泡的生成有一定影響。細(xì)砂可獲得細(xì)小而均勻的氣泡，對(duì)混凝土的抗?jié)B性能有利;中砂配制的混凝土物理力學(xué)性能較好;而粗砂制成的混凝土生成的氣泡較大，且分布也不均勻，抗?jié)B性能較差。因此，配制引氣劑防水混凝土一般宜采用中砂或細(xì)砂，以細(xì)度模數(shù)為2.6左右的砂子為最適宜。

10)為使引氣劑防水混凝土獲得較高的抗?jié)B性能和較好的穩(wěn)定性，在進(jìn)行配制時(shí)應(yīng)遵循表3中的要求［4］。

表3 引氣劑防水混凝土的配制要求

11)在試驗(yàn)確定防水混凝土配合比及引氣劑摻量時(shí)，應(yīng)充分考慮到混凝土拌和物在運(yùn)輸、振搗、停留等施工過(guò)程中含氣量的損失。

12)引氣劑防水混凝土宜采用機(jī)械攪拌，投料順序與普通混凝土基本相同，但引氣劑應(yīng)預(yù)先加入混凝土的拌和水中攪拌均勻后，再加入攪拌機(jī)內(nèi)，不可直接將引氣劑加入攪拌機(jī)，以免氣泡集中，影響混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性能。

13)在整個(gè)施工過(guò)程中，質(zhì)檢人員應(yīng)按規(guī)定隨機(jī)抽查混凝土拌和物的坍落度和含氣量，遇到不正常的情況，應(yīng)立即查明原因，及時(shí)予以糾正。

14)引氣劑防水混凝土的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，當(dāng)施工環(huán)境溫度＜10℃時(shí)，應(yīng)采取保溫措施，以保證混凝土的質(zhì)量。

［1］中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50119—2003混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］趙順增，游寶坤.防水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程實(shí)施指南［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［3］李繼業(yè)，劉福勝.新型混凝土實(shí)用技術(shù)手冊(cè)［S］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［4］允連.新型混凝土材料［J］.建筑節(jié)能，1991(6):32.