污水处理构筑物混凝土结构的防水技术

胡文勇

随着人们对环境保护的日益重视和国家“节能减排”政策的深入贯彻,近年来环境工程治理项目越来越多。由于目前环保工程技术尚不成熟、技术力量弱和工期要求紧等原因,导致一些环境污染治理项目工程质量差,影响工艺运营和工程寿命。在污水处理工程项目中,容易出现混凝土构筑物裂缝漏水等问题[1]。而对污水处理构筑物防水技术,尚未见相关报道。

1 混凝土防水结构设计

1.1 防水混凝土设计

污水处理构筑物通常采用防水混凝土,防水混凝土是通过提高混凝土的密实度,减少混凝土内的渗透孔道,截断孔道与大气之间的连接,以防止水渗入混凝土。常用的防水混凝土有：骨料级配防水混凝土和改性混凝土。

骨料级配防水混凝土是通过改善水泥品种、砂石级配、含砂率、水泥量、水灰比等方法而提高混凝土的防渗性。水泥要求抗渗性好、泌水性小、具有一定的抗蚀性,宜使用普通硅酸盐水泥和火山灰水泥,可加入适量三乙醇胺等防水剂提高防水性能。砂石采用连续级配,由2种～3种粒径范围组成,可适当提高含砂率和增加水泥用量,来提高混凝土的密实度[2]。常用配量为每立方米混凝土中含300 kg～350 kg水泥,含砂率 35%～45%,砂灰比1∶2～1∶2.5。水泥量较少时,可掺入0.05 mm～0.15 mm 的石英石粉等细骨料提高混凝土密实度。

改性混凝土包括加气混凝土、三乙醇胺混凝土、减水混凝土和密实剂混凝土等。加气混凝土常用松香酸钠或松香热聚物等作为加气剂,掺入到普通混凝土中形成切断空气孔道的无数微小气泡,提高混凝土的防渗性。在普通混凝土中掺入0.05%的三乙醇胺而大大提高防渗性形成的混凝土称为三乙醇胺防水混凝土。减水混凝土是指在普通混凝土中掺入MF,HNO,木质素磺酸盐等减水剂,改善泌水性,提高防水性能。

1.2 防水层

在污水处理构筑物混凝土结构主体浇筑完后,将基面清剔干净,在表面可以涂抹防水层,进一步提高防水性。包括普通水泥砂浆防水层、改性砂浆防水层、有机涂料防水层。

普通水泥砂浆防水层多采用五层做法,如图1所示。里层水泥浆水灰比0.36～0.40,面层水泥浆水灰比0.55～0.60,水泥砂浆配比一般为1∶2.5,水灰比一般为0.40～0.45。

在普通水泥砂浆中掺入各种防水剂,可提高砂浆的密实性和抗渗性,称为改性砂浆防水层。例如,掺入3%的氯化铁防水剂,水泥砂浆抗渗标号可以从S2提高到S6～S8。做法参照图1。

随着有机合成材料工业的迅猛发展,有机防水涂料越来越多的应用到混凝土防水工程中。有机防水涂料种类繁多,常用的有聚苯烯涂料、偏聚乙烯共聚乳液防潮涂料、聚乙烯醇缩丁醛涂料、氯丁橡胶—沥青防水涂料等。

1.3 结构缝防水

在污水处理混凝土池尺寸较长、地基条件不好时需考虑留设结构缝。在结构缝处应设置2道～3道止水带(见图2),按照最低标高处计算止水带所承受水压确定止水带强度。常用的止水带有橡胶止水带、不锈钢止水带、铜片止水带等。止水带需通长设置,中间不允许有压缝,不锈钢和铜片止水带中间接口可用焊接。

2 污水处理构筑物防水施工

2.1 混凝土浇筑和养护

首先根据混凝土设计强度等级、抗渗标号和施工季节与浇筑要求进行混凝土拌料,混凝土振捣要密实,不要漏震,也不要过震。构筑物底板面上的粗钢筋处,容易在振捣后和初凝前出现早期塑性裂缝或沉降裂缝,可以通过控制下料和二次振捣消除,以免成为混凝土的缺陷,导致应力集中,影响温度收缩裂缝的防治效果[3]。拆模时间按施工规范的规定,如果由于施工不周出现个别蜂窝麻面或裂缝,可用UEA砂浆进行修补。混凝土硬化12 h后进行浇水养护,养护时间不少于14 d。对于冬季浇筑或大体积混凝土,要进行保温保湿养护。夏季要注意洒水降温养护。

2.2 施工缝处理

混凝土池体施工缝在浇筑前需清理干净混凝土表面的杂物和浮浆,并凿毛后用高压水冲洗干净。浇筑混凝土前,先浇一层(50 mm厚)同标号的水泥砂浆后再浇筑混凝土。后浇加强带在浇筑混凝土前,施工缝位置也需凿毛,清洗干净,再用膨胀混凝土进行浇筑。

为增强污水处理构筑物的混凝土防水性能,可在施工缝处通长设置BW止水条,BW止水条是由主体材料和胶结材料组成的带有粘性的条状固体,可利用其自身的粘性,在混凝土浇筑前直接粘贴在混凝土表面,使之遇水膨胀,堵塞施工缝,达到可靠的止水防漏要求。具体作法见图3。

3 污水处理构筑物混凝土裂缝修补

污水处理构筑物在使用过程中,一旦出现混凝土裂缝,会影响混凝土的强度和耐久性,可引起渗漏、保护层剥落、钢筋腐蚀、混凝土碳化等,将影响构筑物的使用寿命。混凝土防水补漏方法包括刚性防水补漏和化学注浆补漏,使用的材料有水泥砂浆、防水砂浆、化学浆液、沥青等。

对一般裂缝漏水,应先将裂缝部位制成“八”字形边坡沟槽,深约30 mm宽约15 mm,冲刷干净后,将水泥胶浆捻成条形,待胶浆凝固时,迅速堵于沟槽中并挤压密实,裂缝过长时分段堵塞,堵塞完后,应在表面加抹一层素灰和一层砂浆保护。当渗漏面积较大时,在堵完裂缝漏水还应将整个结构表面凿毛洗净湿润,采用刚性防水五层做法,进行全面处理或允许情况在内部表面浇捣一层60 mm～100 mm厚的细石防水内套,伸缩缝处设橡胶伸缩片。水泥胶浆的配制,可将防水剂掺入水泥浆中配成。

当混凝土裂缝较深时,通常采用化学注浆,将一定的化学材料配制的浆液,用压送设备灌入裂缝中,使其扩散、凝固,达到防渗、堵漏、补强的目的[4]。化学浆材一般选用环氧树脂、丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。

化学注浆施工时首先将裂缝凿成V形槽,将表面清除干净,根据渗漏情况,确定注浆孔,进行钻孔埋管,埋管间距一般为0.5 m～1.5 m;然后进行嵌缝止浆,嵌缝材料一般用环氧灰浆、聚氨酯嵌缝膏或水泥砂浆;注浆时一般由漏水量小向漏水量大的方向倾斜,由周边中心自下向上进行,注浆完成后用水泥砂浆将注浆孔口封堵。

[1]韩洪军.环境工程土建概论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2008.

[2]罗丁石.地下室混凝土浇筑施工技术应用研究[J].四川建材,2008(2)：144-145.

[3]朱新华.现浇混凝土防渗渠道施工技术[J].农田水利,2006(10)：66-67.

[4]栗书宁.地下室混凝土外墙防水堵漏[J].山西建筑,2009,35(6)：173-174.

[5]马淑娟.混凝土裂缝的修补技术[J].山西焦炭科技,2003(2)：14-15.