地下室工程防裂抗渗技术的应用

地下室工程防裂抗渗技术的应用

冯志贡,李永强,詹斌

中交一公局集团建筑工程有限公司 天津301700

摘要：地下混凝土构件的裂缝渗漏是一种常见的质量通病，它对建筑的使用与管理都产生了一定的影响，文章通过具体案例，对其配筋、灌浆、防裂、抗渗等方面的处理方法进行了论述。

关键字：混凝土；裂缝防渗；后浇带

1项目概要

本工程位于山东省聊城市，总建筑面积44.4万m2，24栋住宅楼，占地12.5万m2，基础采用桩筏基础，车库为地下一层，地下室底板C30的抗渗透等级为P6，框架柱及墙体强度为C35顶板为密肋楼盖梁，板强度C35。本工程地下室面积较大，涉及的工期也较长，对可靠性、安全性、质量要求较高，对地下室底板和顶板的防裂防渗要求较高。

2地下室混凝土结构开裂的成因与危害

三个层面：首先，由外力作用造成的应力开裂。二是由于不均匀的沉陷而产生的开裂。在实际工程中，由于不同的受力条件，会使地基与地基发生不均匀的沉陷，从而引起结构的附加应力引起裂缝。三是温度变化，结构混凝土收缩、胀大等原因造成的开裂。在超长地下室结构中，由于混凝土的水化作用，导致了大量的水化热，由于其导热系数高，所以在室内温度很低，但由于其表面的热传导速度比较高，所以在混凝土的内外壁上会出现很大的温度变化。高温开裂和干缩开裂是引起混凝土早期开裂的重要原因，并在一定程度上造成了贯穿式的破坏，并对其造成较大的热、热收缩。

这些裂纹会影响整体的混凝土。另外，由于受多种载荷的影响，混凝土的裂缝会持续破裂，使氧气渗透，使混凝土受腐蚀，使混凝土的截面变薄，使其受压强度降低，最后造成结构损坏。它不仅会对建筑的耐用性造成很大的损害，而且还会导致结构的安全性和寿命的下降。所以，在超长地下室的结构中，必须注意裂缝的防治。

3预防或减少建筑物开裂的方法

3.1混凝土材料控制

1、本项目所用混凝土中，混凝土的强度不能少于32.5 MPa，地下室和防渗混凝土应选用一般的硅酸盐混凝土。

2、泵送混凝土的粘结剂用量为每立方米300公斤，最好是35%至45%，泵送的混凝土用量与总的水泥和矿物质的比例不应大于0.60。

3、对大体积的混凝土，宜选用中、低热硅酸盐或低热的硅酸盐水泥。在采用硅酸盐或常规的硅酸盐混凝土时，一定要加入矿物质，3 d和7 d的水化热量不得大于240 kJ/kg和270 kJ/kg。

4、粗骨料块最好是最大标称颗粒直径不低于31.5毫米和不大于1.0%的连续级配。

5、对原料中的碱度进行了严格的管理。

6、在采购原料的合同中，对碱性反应稠密物质的碱度提出了需求。水泥、砂石、外加剂、粉煤灰等工程施工中为防止碱骨料的反应而需提供的水泥、砂石、外加剂、粉煤灰等，均需由市技术监督管理局审核的合法检验机构出具的（含碱、骨料的活度）检验报告，未出具检验报告的，不得采用。

7、混凝土的强度保障：在同一情况下，各个部件的标准维修试验块抗拉强度应达到设计强度的100%；在同一工况下，各个部件的抗拉强度必须达到100%；

8、混凝土供给的连续性：在此项目中，应按每个部件的配料量和工期，为保证连续的提供提供的混凝土。

3.1.1原料管理

混凝土：采用中、低温两种类型的混凝土，其工作温度不宜高于60摄氏度，3天内的水化热量小于240 kJ/千克，7天内的水化热量不宜大于270 kJ/千克。

粗骨料：选用材料坚硬，连续搭配，无杂质，无碱化的无碱活化碎块。所述的石头的颗粒尺寸最好是5至31.5毫米，所述石子的泥浆的重量比例不大于1%，所述泥浆的所述颗粒的重量比例不大于0.5%，所述的所述颗粒的所述颗粒的数量不大于所述8%。

细骨料：选用自然或机械加工的粗砂，经合理分类后，其细度为2.3~3.0的中粗沙，其含泥量（质量）不宜大于3%，而泥质量比例不宜大于1%。机械砂选用 II级的粗砂，其颗粒直径小于5毫米，含沙量为35%~42%。其表面强度超过2500千克/米立方米，缓慢充填密度超过1400公斤/米，空隙率低于44%。在此基础上进行了碱性反应实验，确定了在试样时，其膨胀率不得超过0.1%。

外加剂：将SY-K复合低碱性、高效率的混凝土抗水剂添加到大容积的筏板和墙体上的混凝土中，起到微涨和容积稳定性的双重效果，减少了水泥的用量，提高了混凝土的水化放热量；在此基础上，采用了纤维抗渗剂的水化微膨胀来弥补混凝土的收缩，从而达到改善水泥的致密效果。降低了混凝土的内壁缺陷，改善了其抗裂和抗渗性。

3.1.2混凝土配合比

在保证强度要求的情况下，采用高质量的粉煤灰，降低混凝土的掺入量，使胶凝剂的质量达到300 kg/m³，而煤灰的掺入量不得大于20%，而粉煤灰和矿渣混合料的用量不得大于50%。

所用水量约为170kg/m3，不大于175kg/m3，而水胶比例小于等于0.50，约为0.4。对入模塌陷率在140-160毫米的范围内进行了严密的监控。砂的含沙量为38%-45%。对初期的固化控制在8小时以内，夏天10小时左右。冬季出库时应将水泥的出罐温保持在15摄氏度以上，而在夏天则应保持在25摄氏度以内。减水剂的掺入量最好是约0.5%的掺入量。

3.2混凝土结构设计

3.2.1混凝土强度设计

高强混凝土需要大量高强等级水泥，但随着水泥的加入，其强度和水胶比例增大，在浇注过程中会产生较多的水化热量，同时也会使其发生裂缝。所以，在满足结构强度要求的情况下，不宜选用高强度的钢筋，但必须保证其耐用性和抗拉力。在具体的工程中，对于有防水性能的建筑结构如：底板、外墙等，应严格按照C30以下的标准进行施工。

3.2.2后浇带设计

为了加快建设，本工程采用了一种特殊的预应力钢筋混凝土结构，采用了无温度后浇筑，并采用了在施工中的温后浇筑带施工技术（膨胀加固带宽度不小于2000 mm）提高了工程施工进度。

在不进行接头的情况下，采用膨胀加固带替代补强混凝土，后打带、膨胀加强带等节段的极限膨胀系数为0.025，最大水灰比为0.45，C30P8抗裂微膨胀混凝土为260-320 kg/m3，C30P8抗裂微膨胀混凝土为340~390 kg/m3。

在后浇的膨胀加强带两侧设置一层孔径为4×4mm的软钢丝网片作为隔离带Φ8的钢筋@100应焊接、加固底板和顶板水平钢筋，在筏板的上下之间留出超过25 mm的混凝土保护层，上下水平钢筋、纵向钢筋、横向钢筋、水平钢筋必须紧密地捆绑或焊接在一起，不能松散，以防在浇筑混凝土时发生挤压，造成两种混凝土的混合，从而影响膨胀加固的作用。

超长混凝土开裂是由于约束条件下收缩所致，收缩分为四类：干缩、冷缩、早期塑性收缩和自收缩，不同条件、不同部位及环境条件下，四种不同收缩阶段的主次顺序不同，收缩变形大于极限延伸速率时，就会出现开裂。均匀的钢筋混凝土裂纹具有一定的规律。在此基础上，应用SY-K对收缩混凝土进行了预处理，其作用是阻止其干缩，提高其致密程度，从而实现防渗抗裂。

冷缩是由于混凝土构件各个部位的热量损耗而产生的收缩。温差大，尤其是重复次数较多，容易破碎。在满足收缩要求的同时，还应对其进行适当的冷缩和补偿。此外，SY-K中的纤维对提高水泥与水泥之间的结合作用是非常显著的，在水泥中加入抗凝胶料可以使水泥的初始凝固期得到一定的提高，从而可以减缓水泥的水化热的产生。

自缩：在水化后，水泥的绝对容积减少，这是造成混凝土自身收缩的原因。采用抗膨胀性断裂的纤维防水材料，延长了湿度的维护时间，可以预防由自缩导致的断裂。

在整个项目中，SY-K的用量分别为地基筏板8%、膨胀加固带10%。

4总结

根据上述结果，SY-K型防水型防水型防水剂掺入低温后混凝土，进行加固处理，能有效预防混凝土的收缩、裂缝，达到自密性和增强地基的裂缝防渗性。

参考文献

[1]沈阳市城市和城市建设局.SYJG20071 《关于防止混凝土裂缝的技术规程》.沈阳市沈阳，2007年.

[2]祁振，等：《超长人防工程》，《沈阳：辽宁科技大学，2014.155-160].

[2]洪义兵.2014.地下工程中的裂缝防治技术.