新型納米防水水泥材料在天津某五星級(jí)酒店地下防水工程的應(yīng)用

劉 炯

（華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200002）

0 引言

防水工程是建筑工程中的一個(gè)重要組成部分，是保證建筑物和構(gòu)筑物不受地下水侵蝕，對(duì)建筑物的使用功能和耐久性具有重大影響。通常情況，地下工程防水是根據(jù)防水等級(jí)分別采用剛性、柔性防水材料或剛、柔性防水材料結(jié)合的方式進(jìn)行防水設(shè)計(jì)和施工。本文結(jié)合實(shí)際工程，介紹采用可灌入的、水泥基的、滲透結(jié)晶型的、無(wú)機(jī)防水材料——“納米防水水泥”作為防水及增加混凝土自身缺陷修復(fù)的復(fù)合材料運(yùn)用，從而達(dá)到良好的防水效果。

1 傳統(tǒng)地下混凝土結(jié)構(gòu)防水的理念及存在的缺陷

傳統(tǒng)的地下混凝土結(jié)構(gòu)的防水，就是采用柔性防水卷材、剛性防水涂料或兩者結(jié)合，通過(guò)“包裹”的方法對(duì)結(jié)構(gòu)整體的封閉，使地下水無(wú)法通過(guò)“包裹”層，侵入混凝土中。

實(shí)際施工案例表明，這種方法存在很大弊端，首先是柔性防水材料受使用年限的限制，必先早于結(jié)構(gòu)主體的使用年限而失效；其次當(dāng)受到氣候因素（季節(jié)）、施工因素、工期因素等影響，會(huì)產(chǎn)生施工偏差，這種施工產(chǎn)生偏差只要出現(xiàn)在防水層的任何一處，甚至是某“點(diǎn)”的破壞，都可能造成整個(gè)防水層的失效。地下水會(huì)從破壞了的部位，在水壓作用下，源源不斷地沿防水層與結(jié)構(gòu)之間的縫隙蔓延，并從混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷處，流滲到地下防水結(jié)構(gòu)層中。隨著地下空間技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，地下工程規(guī)模越來(lái)越大，越來(lái)越深，且結(jié)構(gòu)上也越加復(fù)雜。單靠運(yùn)用傳統(tǒng)的外“包裹”防水工藝，既適應(yīng)不了施工進(jìn)度的需要，也很難保證對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)在使用年限和質(zhì)量上能達(dá)到更高的要求。

2 地下混凝土結(jié)構(gòu)防水的新理念

雖然傳統(tǒng)方法無(wú)法滿足人們?nèi)招略庐惖募夹g(shù)要求，但隨著科學(xué)的發(fā)展，新材料的研發(fā)，新技術(shù)的運(yùn)用，把混凝土的缺陷從結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加以修復(fù)，從而解決抗?jié)B防水關(guān)鍵問(wèn)題，成為可能，于是就產(chǎn)生了——納米防水水泥和涂層，這一新型地下混凝土結(jié)構(gòu)防水的新理念。

2.1 納米防水水泥簡(jiǎn)介

納米防水水泥是一種可灌入的、水泥基的、滲透結(jié)晶型的無(wú)機(jī)防水材料。在某工程地下三層的防水、抗?jié)B的實(shí)踐施工中可知：

首先，其可灌性好，能保障材料被灌入到＞0.2 mm的混凝土的孔隙中，從而解決水的大量滲漏的問(wèn)題。

其次，其滲透結(jié)晶的性能能使小于0.2 mm的孔隙自愈性地封閉，從而解決水的微滲漏問(wèn)題。

第三，由于其是一種水泥基的材料，可利用水泥的水硬性反應(yīng)，使灌入的材料能夠在水中形成一定的強(qiáng)度，并與混凝土體形成“聯(lián)結(jié)式”的一體形態(tài)，從而達(dá)到防水材料與結(jié)構(gòu)主體材料共同的使用年限。

2.2 納米防水水泥性能指標(biāo)（見(jiàn)表1）

表1 納米防水水泥性能指標(biāo)一覽表

2.3 納米防水水泥作為防水材料的理念及實(shí)際應(yīng)用

2.3.1納米防水水泥作為防水涂料的理念

“納米防水水泥”通過(guò)用納米材料和納米技術(shù)對(duì)普通硅酸鹽水泥進(jìn)行改性，使其C－S－H膠（硅酸氫鈣膠）的含量比普通硅酸鹽水泥高出很多，這種改變，使“納米防水水泥”的性質(zhì)與普通硅酸鹽水泥有了很大的不同，主要表現(xiàn)在可灌性好、滲透結(jié)晶的防水指標(biāo)高、高強(qiáng)度和無(wú)機(jī)惰性抗老化等幾個(gè)方面，使其成為性能良好的防水涂料。

2.3.2納米防水水泥作為防水材料在天津某地下防水抗?jié)B工程中的應(yīng)用

2.3.2.1工程概況

該工程為五星級(jí)金融會(huì)議酒店，建筑功能有服務(wù)式公寓、宴會(huì)廳、會(huì)議廳、金融交易廳、停車(chē)場(chǎng)等設(shè)施內(nèi)容。地下3層，地上12層，建筑高度60 m，地下室基底標(biāo)高－16.450 m?？偨ㄖ娣e19萬(wàn)m2。其中地下部分約6.5萬(wàn)m2，地上部分約12.5萬(wàn)m2。圖1為地下室內(nèi)割面圖。

圖1 地下室剖面圖

由于該工程臨近有超高層建筑及地下商業(yè)街，且地下工程面積達(dá)約4萬(wàn)㎡，深度達(dá)17 m，而地下水文情況較為復(fù)雜，因此業(yè)主方領(lǐng)導(dǎo)對(duì)地下防水抗?jié)B設(shè)計(jì)方案要求置于工程安全第一位考慮，并為此組織了多輪防水設(shè)計(jì)方案專(zhuān)家論證會(huì)，最后根據(jù)專(zhuān)家組意見(jiàn)，決定采用納米防水水泥作為地下防水材料。

2.3.2.2 防水抗?jié)B設(shè)計(jì)技術(shù)要求（見(jiàn)表2）

2.3.2.3地下防水工程施工及結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)防水的技術(shù)要求

（1）施工前，混凝土墻面必須保持濕潤(rùn)，施工溫度應(yīng)在4℃以上。

（2）防水層分兩層施涂，第二層納米防水水泥涂料應(yīng)在首度涂層充分滲透并仍呈潮濕狀態(tài)時(shí)（兩次涂層間隔不大于48 h）施涂。每次涂料用量均為1.5 kg/m2。

表2 防水搞滲技術(shù)要求一覽表

（3）樁頭處理：樁頭徹底清洗、鑿毛，涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，用量1.8 kg/m2。

（4）地下防水抗?jié)B結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)（見(jiàn)圖 2～圖 9）。

圖3 基礎(chǔ)底板施工縫防水節(jié)點(diǎn)圖

圖2 基礎(chǔ)底板防水節(jié)點(diǎn)圖

圖4 基礎(chǔ)底板變形縫防節(jié)點(diǎn)圖

圖5 基礎(chǔ)外墻水平施工縫防水點(diǎn)圖

圖6 頂板施工縫外防水點(diǎn)圖

圖7 頂板變形縫外防水節(jié)點(diǎn)圖

圖8 基礎(chǔ)底板工程樁防水節(jié)點(diǎn)圖

圖9 臨時(shí)支撐工程樁防水節(jié)點(diǎn)圖

3 結(jié)語(yǔ)

該地下防水工程回填前，經(jīng)天津?yàn)I海新區(qū)相關(guān)監(jiān)測(cè)監(jiān)管部門(mén)驗(yàn)收，至今無(wú)滲漏情況。

（1）通過(guò)納米防水水泥在設(shè)計(jì)及實(shí)際施工中的運(yùn)用，雖然其還存在著如施工時(shí)設(shè)備比較笨重、只能用于大型混凝土深基坑工程、材料費(fèi)用較高這些局限，但由于其在底板和頂板防水施工時(shí)，可與混凝土澆筑同時(shí)進(jìn)行；而側(cè)墻的防水施工，可與拆模時(shí)間稍后進(jìn)行，隨拆隨噴，可大幅度縮短工期。

（2）由于納米防水水泥是無(wú)機(jī)材料，與混凝土的性質(zhì)大體相同，所以其耐久性也大體相同，使其作為防水材料和主體結(jié)構(gòu)的混凝土有著共同的使用周期。

（3）納米防水水泥對(duì)混凝土力學(xué)指標(biāo)有補(bǔ)償作用，其用噴涂和灌漿的方法，使混凝土的缺陷得以修復(fù)，既起到了防水的作用，也在很大的程度上彌補(bǔ)了混凝土缺陷的力學(xué)損失。

（4）通過(guò)該地下工程對(duì)納米防水水泥的綜合運(yùn)用，將打開(kāi)未來(lái)防水工程的設(shè)計(jì)（方案）和為施工提供一種新方法。

（5）納米防水水泥為地下結(jié)構(gòu)工程的防水抗?jié)B堵漏材料新材料提供一種新方法：

a.可作為地下結(jié)構(gòu)工程防水堵漏材料，由于納米防水水泥的顆粒存在懸浮性和膠體塑性，在水中的分散性較好，在灌漿過(guò)程中不易形成“團(tuán)聚體”，所以比普通水泥更容易灌入混凝土的微縫。其滲透結(jié)晶的指標(biāo)高，它的結(jié)晶是膠體和可溶化的硅酸鹽，在水中會(huì)自行化合，形成不溶于水的晶體硅酸鹽。由于這個(gè)過(guò)程是不可逆的，特別是其滲透結(jié)晶的一次和二次指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值均為1.3 MPa，最高檢測(cè)值為2.4 MPa和2.0 MPa，所以其堵漏效果顯著。

b.可作為混凝土結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料和防腐材料（限于篇幅，此處不作敘述）。

[1]GB 50108-2008,地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S]．

[2]GB 50208-2002,地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 [S]

[3]05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2005.