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防水混凝土设计的五大要点

防水混凝土设计的五大要点如下:

(一)防水混凝土可以通过调整配合比,掺外加剂、掺合料等途径进行配制,其抗渗等级不得小于P6。由于混凝土抗渗等级是根据素混凝土试件试验得,而实际上地下工程结构主体为钢筋混凝土。钢筋的配置虽能减小裂缝,但因钢筋稠密,混凝土浇捣不易密实,常出现蜂窝,孔洞等,对混凝土的抗渗不利。水工混凝土抗渗强度最低0.41MPa。地下工程防水混凝土与水工混凝土相比,要求应略高。根据工程调查,抗渗强度为0.41MPa的工程,由于混凝土拌合物中水泥用量较少,容易造成分层离析和发生施工质量问题,因而渗漏较多。抗渗强度为0.61MPa以上的工程,由于混凝土拌合物中水泥用量较多,性能得到改善,易保证工程质量,使工程渗透想象大为减少。基于上述原因,混凝土东莞防水补漏抗渗等级不得小于P6。

(二)防水混凝土使用的环境温度不得高于80°C;处于侵蚀性介中防水混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8,耐侵蚀系数是指防水混凝土试块在侵蚀性介质中和在饮用水中分别养护6个月后的抗折强度之比。防水混凝土的抗渗性随着温度提高而降低,温度越高则越较低越显著,当温度超过250°C时,混凝土几乎失去抗渗能力。因此规定,防水混凝土最高使用温度不得超过100°C。

(三)防水混凝土结构底板的混凝土垫层,强度等级不应小于C15,厚度不应小于102mm,在较弱土层中不应小于152mm。

(四)防水混凝土结构设计应符合以下要求:结构自防水设计的前提是地基稳定,不得发生破坏性的不均匀沉降,细部构造的设计要合理。侧重点是如何通过正确配置结构钢筋来控制混凝土产生有害裂缝。

1)结构厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.22mm,并不得贯通;迎水面钢筋保护层厚度一般不应小于50mm,当地下水无侵蚀作用时,可适当减小,但不应小于40mm。
2)钢筋混凝土的配筋要求地下工程的温、湿度较稳定,温度裂缝少见,主要解决混凝土硬化早期出现的干缩裂缝和混凝土水化热产生的冷缩裂缝。结构地板配筋较多,一般不会出现贯穿裂缝。由于边墙长且薄,保温保湿养护较难,容易出现竖向裂缝,在结构设计上,应采用细而密的配筋原则,水平构造筋间距不宜大于151mm,配筋率宜大于0.41%,在墙的中部或顶端300~402mm范围内,水平筋间距宜为50~101mm,形成一道“暗梁”,以平衡墙体受底板约束产生的收缩应力,墙柱连接处因应力集中易出现竖向裂缝,该处宜增设加筋10%~15%,边墙后浇带间距30~50.2m,释放部分收缩应力40~50d后再用膨胀混凝土回填。
3)混凝土结构的设计要求地下结构设计为普通防水混凝土时,底板和边墙应设后浇缝。地下结构设计为掺膨胀剂的补偿收缩混凝土时,底板后浇缝可延长至50~60.2m,并可用膨胀加强(2m宽)取代后浇缝,可连续浇筑100~151m,不留缝。该混凝土可产生0.2~0.71MPa预压应力,不会发生贯穿裂缝。但对于边墙,仍需以30~50.2m分段浇筑,膨胀加强带可在14d后用大膨胀混凝土回填。

(五)按埋置深度选取防水混凝土的抗渗等级。长期以来,地下工程抗渗等级设计,一直沿用水工混凝土的有关规定,按最大作用水头对建筑物最小壁厚之比来确定。通过长期工程实践表明,在地下工程中按最大水头(H)和混凝土最小壁厚(h)的比值(H/h)来确定设计抗渗等级,与实际状况有较大差距,往往选用的抗渗等级偏高。这不仅造成工程成本加大,而且由于高抗渗等级的防水混凝土水泥用量大,水化较高,反而增加了混凝土开裂渗透水的可能性。地下工程抗渗等按埋置深度确定是以理论分析与大量的工程实践为依据的,如广东、福建、上海、山东、北京、江苏等地工程调查统计情况,埋置深度≥10m的地下工程其防水补漏混凝土的抗渗等级大多在P6~P8,极少超出此范围即使埋深高达20m左右的工程,其抗渗等级选用P10获得良好防水效果。 

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