“剛柔結合”雙防水技術在地下防水工程中的應用

楊俊，戰(zhàn)策，李長成

（1. 空軍裝備研究院，北京　100085；2. 中國建筑材料科學研究總院，北京　100024）

“剛柔結合”雙防水技術在地下防水工程中的應用

楊俊1，戰(zhàn)策1，李長成2

（1. 空軍裝備研究院，北京100085；2. 中國建筑材料科學研究總院，北京100024）

本文介紹了補償收縮混凝土結構自防水和 JS 聚合物水泥防水涂料雙防水技術在地下防水工程中應用。選用限制膨脹率 0.06% 以上的 HCSA 混凝土膨脹劑，優(yōu)化混凝土配合比，加強振搗、養(yǎng)護，建立結構自防水第一道防線，加強混凝土基層處理，控制聚合物水泥防水涂料涂刷的間隔時間和質量，從而確保柔性外防水的質量。剛柔結合、取長補短，取得較好的防水效果。

補償收縮混凝土；結構自防水；聚合物水泥基防水涂料；剛柔結合；HCSA 膨脹劑

建筑防水是保證地下商場、車庫、地鐵、地下室和隧道等地下工程實現(xiàn)其功能的首要前提之一。依據所采用的防水材料和防水做法，建筑防水可分為剛性防水和柔性防水。冀文政[1]認為地下工程防水是一個系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在混凝土結構本體和外防水的設計與施工的全過程中。結構自防水和外防水是相輔相成的，結構自防水是根本，外防水是對混凝土結構缺陷的彌補和密封?；炷两Y構自防水，抗裂性能的重要性高于抗?jié)B性能，無裂縫是結構自防水的關鍵。補償收縮混凝土依靠內部儲存的預壓應力可以抵抗干燥收縮和溫度應力引起的收縮，提高混凝土的抗裂性能，廣泛應用于地下工程結構自防水[2-3]。柔性防水中，涂膜防水與其他卷材防水相比，防水可靠性能高、施工便捷，當涂膜防水發(fā)生滲漏時，只需對滲漏處修補即可，不會發(fā)生卷材竄水現(xiàn)象[4]。本文結合某地下鍋爐房工程，介紹了補償收縮混凝土結構自防水技術和JS 聚合物水泥防水涂料外防水相結合的雙防水技術的施工情況。

1　工程概況

鍋爐房為某住宅小區(qū)的配套工程，位于地下室，內設換熱站、泵房、值班控制室、配電間和引風機房，長 50.4m、寬 19.8m、底板標高 -6.4m。結構形式為剪力墻結構，抗震設防度為 7.5 度。地下鍋爐房底板、墻身、頂板均采用補償收縮混凝土，混凝土強度等級為 C35，抗?jié)B等級為 P10。鍋爐房布置見圖 1。

圖1　鍋爐房布置圖

2　技術方案

本工程防水等級為二級，采用“剛柔結合”雙防水技術，即補償收縮混凝土結構自防水＋JS 聚合物水泥防水涂料外防水，從而確保地下鍋爐房不滲不漏。此外，鍋爐房施工過程中，其底板、外墻和頂板均不設置后澆帶。

配制補償收縮混凝土的膨脹劑限制膨脹率應≥0.06%，其他性能滿足國家標準 GB 23439—2009《混凝土膨脹劑》Ⅱ型產品規(guī)定的指標要求。為保證結構自防水質量，依據 JGJ/T 178—2009《補償收縮混凝土應用技術規(guī)程》，本工程底板混凝土限制膨脹率≥0.015%，外墻和頂板混凝土的限制膨脹率≥0.020%。

3　補償收縮混凝土結構自防水

3.1混凝土配合比

水泥：P·O42.5普通硅酸鹽水泥，性能滿足國家標準要求。粉煤灰，Ⅱ級粉煤灰。礦粉：S95 礦渣粉。膨脹劑：天津豹鳴股份有限公司生產 HCSA 高性能混凝土膨脹劑，性能指標見表 1。砂：河砂，中砂，含泥量小于3%。石：碎石，連續(xù)級配，5～25mm。減水劑：聚羧酸系高性能減水劑，減水率不小于 20%。

表1　HCSA 膨脹劑性能指標

經試驗室試配和混凝土攪拌站驗證，最終確定的補償收縮混凝土配合比、坍落度和抗壓強度性能見表 2。

表2　補償收縮混凝土配合比及性能結果

3.2 混凝土施工

混凝土采用汽車泵泵送施工，混凝土到場后立即抽查混凝土的工作性，保證混凝土不離析、不泌水，入模坍落度不低于 180mm。

底板厚度 500mm，采用一次到位的澆筑方法，澆筑沿南端→北端→南端往返式方向推進，寬度控制在 3m 左右，這樣可以保證新舊混凝土之間的接茬時間控制在混凝土初凝時間以內，防止出現(xiàn)施工冷縫。加強振搗，做到不漏振不過振，混凝土密實無缺陷。導墻采用二次澆筑方法，分三次振搗，防止因漏振引起孔洞、蜂窩等缺陷。振搗后用掛尺掃漿，人工抹面，然后立即覆蓋塑料薄膜，待能上人后，安排專人澆水養(yǎng)護，濕養(yǎng)護 3d。外墻和頂板施工時，先在導墻水平施工縫處，澆筑 5cm 厚的摻膨脹劑的砂漿，用于接縫。由于外墻澆筑高度為 6m，為防止?jié)q模，外墻分二次澆筑，每次高度控制在 3m 左右。振搗時兩個振搗手間隔 3m，從而避免了漏振。外墻由于不易濕養(yǎng)護，因此帶模養(yǎng)護 7d。頂板同樣覆蓋塑料薄膜并澆水濕養(yǎng)護 3d。

施工過程中，對膨脹劑和補償收縮混凝土進行抽樣檢測，判定其限制膨脹率是否滿足設計要求。隨機抽檢結果見圖 2～4。

圖2　HCSA 膨脹劑限制膨脹率

圖3　C35 底板混凝土限制膨脹率

圖4　C35 外墻、頂板凝土限制膨脹率

4　聚合物水泥防水涂料外防水

聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯合成高分子乳液為基料，加入特種水泥、無機固化劑和多種助劑配制而成的雙組分防水涂膜材料，它具有良好的成膜性、抗?jié)B性、粘結性、耐水性和耐候性，特別是能夠在潮濕基層上施工固化成膜，適用于地下室、屋面、地鐵和隧道等工程防水。

4.1原材料

聚合物水泥防水涂料，采用天津豹鳴股份有限公司生產的 Ⅱ 型 JS 聚合物水泥防水涂料，其性能指標見表 3。

表3　JS 聚合物水泥防水涂料性能

4.2聚合物水泥防水涂料配制

聚合物水泥防水涂料配合比例為液料:粉料=1:2。攪拌時把粉料慢慢倒入液料中，用帶有攪拌葉片的手電鉆攪拌，充分攪拌不少于 10min，無粉料結團為止。攪拌時不得加水或混入上次攪拌的殘液及其它雜質，配好的涂料 1h 內用完。每次配料完畢，及時用清水清洗配料桶及攪拌葉片等器具和設備。

4.3聚合物水泥防水涂料涂膜施工

（1）基層處理，對混凝土外墻和頂板進行找平處理，做到無蜂窩麻面。清除表面的浮灰，并保證頂板表面無積水。

（2）采用滾筒涂刷，涂刷時橫、豎交叉進行，達到平整均勻、厚度一致。第一層涂層表干后（即不粘手，常溫約2～4h），可進行第二層涂刷，以此類推，涂刷三遍，厚度可達到 1.5mm，每平方米用料約為 2.0kg。

圖 5～8 是地下鍋爐房施工過程中的場景。

5　小結

《地下工程防水技術規(guī)范》規(guī)定應根據防水等級設置一到兩種柔性防水材料，用以彌補施工過程中的混凝土缺陷。剛柔結合的補償收縮混凝土結構自防水和聚合物水泥防水涂料外防水雙防水技術，充分發(fā)揮各自防水的優(yōu)勢，取長補短，在該地下鍋爐房中取得較好的防水效果。

圖5　混凝土澆筑

圖6　表面收面

圖7　混凝土外墻

圖8　外墻涂刷聚合物水泥防水涂料

[1] 冀文政．地下工程應遵循“剛柔結合”的防水原則[J]．建設科技，2014, 13: 35-37．

[2] 趙世敏, 楊慧．補償收縮混凝土在南水北調工程擋土墻結構件中的應用[J]．混凝土世界, 2014, 11: 64-68．

[3] 陳思，楊鈺偉，楊立柱，等．補償收縮混凝土在天津榮翠園地下室工程中的應用[J]．商品混凝土，2014, 12: 57-59．

[4] 姚榮輝．地下車庫外墻滲漏水修補施工技術[J]．山西建筑， 2014, 3:112-113．

［通訊地址］北京市海淀區(qū)安寧莊路 11 號院院務部（100085）

Application of the rigid-flexible combination waterproofing technology in underground engineering

Yang Jun1, Zhan Ce1, Li Changcheng2
(1. The Air Force Equipment Research Institute, Beijing100085; 2. China Building Materials Academy, Beijing 100024)

Rigid waterproof and flexible waterproof is a complementary relationship in underground engineering. Combined with the underground boiler plant practical construction, the rigid-flexible combination waterproofing technology of shrinkage-compensating concrete structural self-waterproof and polymer modified cementitious waterproofing coating (PMCWC) are briefly introduced. HCSA expansive agent with ≥ 0.06% restrained expansion was selected. Proportion of concrete mix was optimized, vibration and curing were also given great attention. Based on the above measures, the first line of waterproof was established. Besides, strengthen controlling and management of basal plane treatment, PMCWC brushing interval time and quality.Based on rigid-flexible combination and mutual complementarity, good waterproof effect was gained.

shrinkage compensating concrete; structural self waterproofing; polymer modified cementitious waterproofing coating; rigidflexible combination; HCSA expansive agent

楊俊，男，工程師。