如何正確使用防水混凝土

孫永泰

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如何正確使用防水混凝土

孫永泰

摘要：本文論述了混凝土各組成材料對提高混凝土防水性能的影響，提出了配制防水混凝土的技術途徑和方法。

關鍵詞：水灰比；坍落度；粗細骨料；外加劑

防水混凝土在地下工程及各類儲水、輸水構筑物等工程中應用廣泛。近年來，有關方面為揭示防水混凝土的防水原理，確立我國自己的防水混凝土配制理論進行了大量的科學試驗和工程實踐，認為配制防水混凝土的技術關鍵在于提高砂漿質量，增加砂漿控制參數合理配合比，減少混凝土內部孔隙，改變孔隙特征，提高自身密實和抗滲性。然而在實踐中我們發現不同砂石級配同樣能配制出抗滲能力較高的防水混凝土。關鍵是應遵循防水混凝土的一些配制原則、方法。

一、控制坍落度，降低水灰比，采用外加劑

⒈控制坍落度

在相同水灰比和含砂率條件下，坍落度不同，泌水率有明顯差異，也會導致抗滲性不同。坍落度越大，泌水率越大，骨料的沉降作用越強烈，混凝土內開放毛細孔也越多，必會對混凝土滲透性產生一定影響。因此，在要求選擇適宜水灰比的同時，必須控制混凝土坍落度。從便于施工和確保混凝土的抗滲考慮，普通防水混凝土的坍落度以30～50mm為宜。

⒉降低水灰比

混凝土拌合物的水灰比對硬化混凝土孔隙的大小、質量起決定性作用，直接影響著混凝土結構的密實性。從理論上說，在滿足水泥完全水化前提下，水灰比越小，混凝土密實性越好，抗滲及強度也越高。但水灰比過小，施工操作困難將影響混凝土密實性，對抗滲性不利。若水灰比過大，超過了水泥保水限度則會出現析水現象。考慮到施工現場和試驗室的差別以及防水混凝土的抗滲壓力不應小于P6強度等級的要求和耐久性的要求，防水混凝土最大水灰比不宜超過0.60。

⒊采用外加劑

⑴摻入減水劑和引氣劑

塑性收縮是干燥收縮的一部分，對混凝土耐久性的危害極大，抑制塑性收縮的最重要的措施是應嚴格控制混凝土的水灰比。通常在配制防水混凝土時摻入以減水劑為主要成份的混凝土外加劑來降低混凝土的水灰比。使用減水劑可以在降低用水量10%～20%的情況下，滿足混凝土對施工和易性的要求，而硬化混凝土可獲得更好的力學性能與耐久性能。在常溫下施工時也可使用引氣型外加劑，如松香熱聚物。在混凝土內加入適量引氣劑，混凝土內產生大量均勻而微小的氣泡，使混凝土的粘滯性增大，抑制沉降泌水作用。這些氣泡是非開放性的。由于氣泡的阻隔，改變了毛細管的數量和特性，減少了混凝土中的細管壁增水化。這也能阻止混凝土的吸水作用，提高混凝土結構的防水能力。引氣劑還能提高混凝土結構的抗凍融性能，這也間接提高了混凝土的防水抗滲性能。

⑵摻入膨脹劑

由于硬化混凝土的體積變化通常是以體積收縮的形式表現出來，如果在水泥中加入某種膨脹組份，利用該組份產生一定程度的體積膨脹則可制成膨脹混凝土，以補償混凝土的收縮。膨脹混凝土是一種密實的不收縮混凝土。膨脹混凝土一方面推遲了收縮的產生過程，另一方面抗拉強度在水泥的水化過程中可以獲得大幅度增長。當混凝土的收縮開始時，混凝土的抗拉強度已增長到足以抵抗其收縮應力的程度，從而阻止收縮裂縫的出現。最常用的膨脹劑是氧化鈣類膨脹劑、氧化鎂類膨脹劑及U型膨脹劑。

二、準確掌握水泥用量、砂率及其相應的灰砂比

⒈水泥用量、砂率

在適宜的水灰比范圍內，水泥用量和砂率對混凝土抗滲性有明顯的影響。應采用合適的砂率和水泥用量，砂子和水泥的用量比例必須協調。砂子用量過多，混凝土結構不密實，不僅降低了抗壓強度，且引起抗滲性的急劇下降。若水泥用量太大，不僅增加工程造價，而且混凝土拌合物流動太大，粗骨料容易產生不均勻沉降，以致硬化后的混凝土勻質性差，收縮較大，同樣影響混凝土抗滲性。在一般水泥用量情況下，卵石防水混凝土砂率可選用35%左右，而碎石防水混凝土空隙率較大，砂率以35%～40%為宜。

⒉合適的灰砂比

砂漿本身的抗滲性優劣除水灰比外取決于灰砂比。灰砂比直接反映了水泥砂漿的濃度以及水泥包裹砂粒的情況，它對混凝土的結構生成和沉降過程起重要作用。從試驗結果可以看出灰砂比偏大（即砂率偏低）及灰砂比偏小（即砂率偏高），混凝土的最終密實度增不高。只有當水泥與砂子用量基本適應，灰砂比量適宜，其抗滲性也較好，灰砂比以1：2～1：2.5較為適官。

三、控制石子最大粒徑，重視摻和料的作用，保持良好養護條件

⒈控制石子最大粒徑以減少沉降縫隙

為了抑制混凝土中的孔隙，減少分層離析，必須限制最大石子粒徑。防水混凝土所用石子，粒徑以不大于40mm為宜。采用較小粒徑的石子，可以相對延長混凝土中沿石子周邊的透水通路，增加對壓力水滲透的阻力。

⒉重視摻和料的作用

防水混凝土中應用一定的摻和料，當天然砂中小于0.15mm的顆粒較少時，外加一部分摻和料可填充一部分微小空隙并間接降低混凝土的水灰比，從而使混凝土密度及抗滲性得到提高。

⒊保持良好養護條件

養護特別是早期養護對防水混凝土極為重要，也是混凝土獲得良好抗滲性和強度的必要條件，新澆混凝土于潮濕環境中或水中硬化，水化作用完全，生成的晶態及膠態水化物阻塞毛細管孔道，降低了總孔隙率，增加了混凝土密實性。但如果混凝土過早暴露在大氣中，游離水通過表面迅速蒸發形成彼此相連通的毛細管孔網，而成為滲水通路，使混凝土的抗滲性急劇降低，甚至完全失去防水能力。

影響防水混凝土抗滲性的因素較多，但只要切實掌握以下配制技術：即控制水灰比在0.6以下，坍落度30～50mm；水泥用量不低于320kg/m3，不高于400kg/m3；含砂率不小于35%；灰砂比為l：2～1：2.5；粗骨料最大粒徑不超過40mm；細骨料最好采用中砂，合理使用各種外加劑、摻和料，加強養護，就不難配制出質量良好的防水混凝土。

（責任編輯：王春榮）

中圖分類號：TU502

文獻標識碼：B

文章編號：1007- 3922（2016）02- 0033- 02

作者簡介：孫永泰（1972～），男，滿族，沈陽人，畢業于沈陽化工學院，沈陽近海開發區城建工程處高級工程師。