淺談抗?jié)B混凝土在地下工程中的應(yīng)用

施磊 吳勝財

摘? ? 要：隨著我國的經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城市用地的緊缺，所大量開發(fā)地下空間。而地下建筑物、構(gòu)筑物的建造又離不開抗?jié)B混凝土的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：抗?jié)B;混凝土;地下結(jié)構(gòu)

1? 抗?jié)B混凝土介紹

（1）抗?jié)B混凝土是以調(diào)整混凝土的配合比、摻外加劑或使用新品種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性和抗?jié)B性，使其滿足抗?jié)B壓力大于0.4MPa的不透水性混凝土。（2）混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級（P）或滲透系數(shù)來表示。我國標準采用抗?jié)B等級。抗?jié)B等級是以28d齡期的標準試件，按標準試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力來確定。（3）GB 50164《混凝土質(zhì)量控制標準》根據(jù)混凝土試件在抗?jié)B試驗時所能承受的最大水壓力，混凝土的抗?jié)B等級劃分為P4、P6、P8、P10、P12和大于P12等六個等級。相應(yīng)表示混凝土抗?jié)B試驗時一組6個試件中4個試件未出現(xiàn)滲水時不同的最大水壓力。

2? 抗?jié)B混凝土的分類

2.1? 普通抗?jié)B混凝土

普通抗?jié)B混凝土，是以調(diào)整配合比的方法，提高混凝土自身密實性以滿足抗?jié)B要求的混凝土。其原理是在保證和易性前提下減小水灰比，以減小毛細孔的數(shù)量和孔徑，同時適當(dāng)提高水泥用量和砂率，在粗骨料周圍形成質(zhì)量良好和數(shù)量足夠的砂漿包裹層，使粗骨料彼此隔離，一阻隔沿粗骨料相互連通的滲水孔網(wǎng)。

2.2? 外加劑抗?jié)B混凝土

外加劑抗?jié)B混凝土，是在混凝土中摻入適宜品種和數(shù)量的外加劑，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，隔斷或堵塞混凝土中的各種孔隙、裂縫及滲水通道，以達到改善抗?jié)B性的一種混凝土。常用的外加劑有引氣劑、防水劑、膨脹劑、減水劑、或引氣減水劑等。

2.3? 膨脹水泥抗?jié)B混凝土

膨脹水泥抗?jié)B混凝土，是采用膨脹水泥配置而成的混凝土，由于這種水泥在水化過程中能形成大量的鈣礬石，會產(chǎn)生一定的體積膨脹，在有約束的條件下，能改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使毛細孔徑減小，總孔隙率降低，從而使混凝土密實度、抗?jié)B性提高。

3? 抗?jié)B混凝土的優(yōu)點

（1）兼有防水和承重兩種功能，能節(jié)約材料，加快施工速度。（2）材料來源廣泛，成本低廉。（3）在結(jié)構(gòu)物造型復(fù)雜的情況下，施工簡便、防水性能可靠，適用性強。（4）滲漏水時易于檢查，便于修補。（5）耐久性好。（6）可改善勞動條件。

4? 抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計

抗?jié)B混凝土配合比經(jīng)過理論計算后，要在試驗室內(nèi)反復(fù)試驗，直至配出既符合設(shè)計要求的抗?jié)B標號和抗壓強度，又便于現(xiàn)場施工的抗?jié)B混凝土。

4.1? 選擇最佳砂率

在相同水泥用量情況下，砂率的大小直接影響混凝土的抗?jié)B性能，與普通混凝土相比，抗?jié)B混凝土采用富砂率，因為水泥砂漿不僅起粘結(jié)填充作用，還要形成一定厚度的砂漿保護層。

4.2? 選擇量佳灰砂比

灰砂比表明了水泥砂漿中的水泥的濃度以及水泥砂漿包裹砂粒的情況，這與砂率所表明的概念不同，前者表明水泥砂漿的數(shù)量，后者表明水泥砂漿的質(zhì)量，灰砂經(jīng)對于混凝土的結(jié)構(gòu)形成和混凝土的各項指標起著重要作用。

4.3? 合理選擇外加劑

混凝土在攪拌過程中所使用的水遠遠超過水泥水化所需要的水，多余的水使混凝土的抗?jié)B性能下降，所以減水是抗?jié)B的重要影響因素，因此合理是選擇外加劑，從而改善混凝土某些預(yù)期性能是抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計的重要內(nèi)容之一。

5? 抗?jié)B混凝土對原材料的要求

（1）水泥：①普通硅酸鹽水泥，強度不低于32.5MPa;②采用低水化熱水泥，水泥的7天水化熱指標不高于275kJ/kg，不得使用帶有R字樣的早強水泥;③水泥的堿含量須滿足每立方米混凝土中水泥的總堿量不大于2.25kg。

（2）粉煤灰：粉煤灰的級別不低于II級，不得使用高鈣粉煤灰。

（3）粗骨料：粗骨料宜采用連續(xù)級配，其最大粒徑不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%。

（4）細骨料：含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%。

（5）外加劑：①宜采用防水劑，膨脹劑，引氣劑，減水劑或引氣減水劑。②具有早強性能。③采用高效減水劑。

（6）抗?jié)B混凝土宜摻用礦物摻合料。

6? 抗?jié)B混凝土施工方法

（1）做好施工前的技術(shù)準備工作：混凝土廠家將配比單上報給參與方進行審核，包括材料狀況等情況;掌握氣候情況，盡量避開雨季澆筑。

（2）坍落度的控制：在第一車混凝土到達現(xiàn)場后，試驗員應(yīng)及時進行復(fù)核配比單和坍落度的測試，并經(jīng)過監(jiān)理的認證達到要求的配合比時方可澆注，發(fā)現(xiàn)不符堅決退場。

（3）落實振搗人員：振搗人員挑選以往進行操作過的，并且有振搗知識、振搗經(jīng)驗和工作責(zé)任心的職工，并在澆注前由施工員進行認真的技術(shù)交底（嚴格分層、逐層振搗密實，且在混凝土終凝前將給予二次振搗）。

（4）混凝土表面處理：混凝土表面處理在混凝土澆搗后2小時左右進行，板面先按標高用刮尺刮平，在初凝前用滾筒來回碾壓數(shù)遍并二次振搗后，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓，以閉合收水裂縫，木蟹的紋路與房子縱向一致，待終凝后馬上采取養(yǎng)護措施。

（5）模板的拆除時間：混凝土在硬過程中，早期由于混凝土內(nèi)部水化熱升溫，混凝土內(nèi)外溫差會形成混凝土溫度梯度，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土早期強度低，極限拉伸小，處于不利的溫度條件下，極易形成裂縫，因此采用延遲拆模時間，7天后方可拆除外墻側(cè)模板，模板的保溫作用可以減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土內(nèi)外溫差，防止表面裂縫，同時可以延長散熱時間。

7? 混凝土抗?jié)B試驗方法

試件制備：每組試件為六個，如用人工插搗成型時，分兩層裝入混凝土拌合物，每層插搗25次，在標準條件下養(yǎng)護，如結(jié)合工程需要，則在澆筑地點制作，每單位工程制件不少于兩組，其中至少一組應(yīng)在標準條件下養(yǎng)護，其余試件與構(gòu)件相同條件下養(yǎng)護，試塊養(yǎng)護期不少于28d，不超過90d。試件成型后24h拆模，用鋼絲刷刷凈兩端面水泥漿膜，標準養(yǎng)護齡期為28d。

試驗步驟：試件到期后取出，擦干表面，用鋼絲刷刷凈兩端面，待表面干燥后，在試件側(cè)面滾涂一層溶化的密封材料（黃油摻滑石粉）裝入抗?jié)B儀上進行試驗。如在試驗中，水從試件周邊滲出，說明密封不好，要重新密封。試驗時，水壓從0.2MPa開始，每隔8h增加水壓0.1MPa，并隨時注意觀察試件端面情況，一直加至6個試件中3個試件表面發(fā)現(xiàn)滲水，記下此時的水壓力，即可停止試驗。

注：當(dāng)加壓至設(shè)計抗?jié)B標號，經(jīng)過8h后第三個試件仍不滲水，表明混凝土以滿足設(shè)計要求，也可停止試驗。

試驗結(jié)果計算：混凝土的抗?jié)B標號以每組6個試件中4個未發(fā)生滲水現(xiàn)象的最大壓力表示。抗?jié)B標號按下列計算：

S=10H-1

式中S——混凝土抗?jié)B標號： H——第三個試件頂面開始有滲水時的水壓力（MPa） 注：混凝土抗?jié)B標號分級為：S2、S4、S6、S8、S10、S12、若壓力加至1.2MPa，經(jīng)過8h，第三個試件仍未滲水，則停止試驗，試件的抗?jié)B標號以S12表示。

8? 結(jié)論

抗?jié)B混凝土在城市地下工程建設(shè)中的應(yīng)用極為重要，而起到抗?jié)B混凝土作用的前提是：①抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計要符合要求;②抗?jié)B混凝土材料的選用應(yīng)符合相關(guān)要求標準;③抗?jié)B混凝土施工過程要按部就班不得野蠻施工進行;④抗?jié)B混凝土養(yǎng)護方法及養(yǎng)護時間應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定要求。

作者簡介：

施磊（1987—）男，漢族，籍貫遼寧省大連市，2012年畢業(yè)于大連海洋大學(xué)土木工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事市政及建筑工程施工管理工作。

吳勝財（1982—）男，漢族，籍貫遼寧省大連市，于2006年7月畢業(yè)于沈陽建筑大學(xué)，現(xiàn)從事工程項目管理工作。