水利工程防水混凝土施工技术简述

段效峰

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 防水混凝土技术简介

防水混凝土结构技术主要依靠组成材料的抗水性和施工密实性达到防水效果，其功能有承重、围护及可靠的防水性能，与其他防水技术相比较，具有施工简化，加快工程进度、改善劳动条件，材料易采购、节省造价等优点，且混凝土本身具有抗冻、抗渗、抗腐蚀、抗冲磨等特性，广泛应用于水利工程中。防水混凝土分为普通防水混凝土和掺外加剂混凝土两类。

1.1 普通混凝土防水技术

主要以调整混凝土配合比，控制混凝土的骨料级配和空隙，在此基础上提高混凝土密实性和抗渗能力。实践表明，理论上多采用控制水灰比、水泥用量和砂率，实际施工中掌握混凝土的塌落度和振捣密实性尤为重要。

1.1.1 提高混凝土抗渗性措施

一是严格控制水灰比。混凝土配比中的水有两种作用：水泥水化和改善混凝土和易性。若水量过大，则多余水分在蒸发后就会形成毛细管渗水通路，水量过小，入仓振捣存在盲区、架空等情况，降低混凝土密实性和强度。经验表明，水灰比值一般应控制在0.5～0.6范围内。

二是控制水泥用量和砂率。控制好水泥用量和砂率是保证混凝土中砂浆质量和数量的前提，能减小和改变空隙的分布率，从而提高混凝土的抗渗性。通常防水混凝土中，水泥用量不低于320 kg/m3，砂率在35%～45%范围内，灰砂比在 1∶1.5～1∶2.5 范围内。

1.1.2 防水混凝土材料要求

水泥选用标号不低于400号，在不受侵蚀性介质和冰冻作用时，宜采用普通硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥；在受冰冻作用时，应优先采用普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；砂、石符合级配要求；水应采用无侵蚀性的洁净水。

1.1.3 防水混凝土配合比设计

普通防水混凝土的配合比以绝对体积法计算，根据工程设计要求的抗渗等级、强度及结构条件确定塌落度、水灰比、用水量等参数。防水混凝土试配与校正工作应委托有相应资质的实验室承担，施工单位要做好混凝土抗渗试件的取样工作，以便及时调整。

1.2 加气剂防水混凝土

加气剂防水混凝土是在普通混凝土中掺加微量的外加剂配制而成。目前市场上常用的有松香酸钠、松香热聚物等。在混凝土中加入松香酸钠会产生微小而均匀的气泡，粘滞性增大，不容易产生松散离析现象，明显提高了混凝土的和易性，降低了渗水作用，混凝土成型后外观质量提高，混凝土的抗渗性及抗冻性也相应提高。

松香酸钠主要以控制含气量为配制要点，其直接影响混凝土的强度和抗渗性。实践证明，混凝土含气量一般控制在3%～6%范围，在容重不超过6%，强度不低于25%时，混凝土抗渗性能较好。同时应注意其他参数的控制，如加气剂掺量为水泥用量的0.03%；水灰比控制在0.5～0.6范围内。

1.3 三乙醇胺防水混凝土

使用三乙醇胺防水剂，先在混凝土拌合水中加入均匀后再拌合混凝土，其抗渗性能良好，施工简便，易于质量控制。主要是通过对水泥水化起加快作用，增多水化物，使水泥石结晶变细、密实，从而提高混凝土的抗渗性。

三乙醇胺防水剂配制方便，直接采用市场成品，使用前按比例溶与拌合水中，浓度适当即可。选用时要注意以下几点：一是采购时要保证质量要求，按比例配制，充分搅拌达到完全溶解；二是提前在拌合水中均匀搅拌；三是常温、夏季及靠近高压、大型直流电源的防水工程多选用1号配方，冬季多选用2号和3号配方。

1.4 氯化铁防水混凝土

氯化铁防水混凝土是在普通混凝土中掺入适量的氯化铁防水剂形成，具有抗渗性良好，施工简便，材料易购等优点，多用于长期贮水的工程。氧化铁防水剂由氧化铁和盐酸在常温下按适当比例，经反应形成深棕色氯化铁溶液后，添加硫酸铝制成。主要材料为氯化铁、盐酸和硫酸铝。

混凝土配制时，氯化铁防水剂掺量一般控制在水泥用量的2.5%～5%，水灰比一般为0.55～0.6。拌合水量计算应扣除防水剂中的含水量。氯化铁防水剂要符合质量要求，配料准确，与三乙醇胺防水混凝土配制相同，先在拌合水中稀释均匀后再拌合混凝土，严禁直接加入水泥或骨料中。

2 防水混凝土施工

施工前充分做好准备工作，首先制定施工组织设计（拟定施工方案、技术措施及质量管理），施工期间做好降排水工作，保持干地条件。防水混凝土的施工配合比应委托相应资质的试验站试配确定，并在施工中发现问题及时调整，严格控制水灰比、塌落度。

防水混凝土模板选用要满足强度和刚度要求，其表面光洁平整，使用螺栓拉杆要在中间部位加设止水片，以免形成渗水通道。

3 防水混凝土质量控制

防水混凝土采用机械搅拌方式，投料准确，搅拌时间不低于3 min。

混凝土的运输应采用混凝土搅拌专用车，运输时间控制在30 min内，初凝前浇筑完毕，若出现泌水离析现象，可加入适量的原水灰比的水泥浆重新拌合。

施工缝是防水最薄弱的部位，应做到减少或尽量不留，水池底板应连续浇筑，最低水平缝离底板面不小于20 cm，距穿墙孔边缘不小于30 cm；施工缝的断面可采用平口、企口和钢止水等方式。

混凝土振捣点控制在50 cm以内，时间10～20 s内，振捣以开始泛浆至无气泡为结束标准。

混凝土拆模后，地上部分应覆盖、洒水、湿润养护，地下部分应及时回填，以免因干缩和温差产生裂缝，有利于混凝土后期强度和抗渗性的提高。

4 结语

防水混凝土结构的渗漏直接关系到工程的运行安全，因此在施工中要做好预防措施，并对预埋件、止水及管道等细节部位加以重点控制，做到设计合理、施工顺序正确，措施处理得当，材料配合比准确，有效避免防水混凝土结构的渗漏问题，工程质量完全可以达到设计要求。另外，由于防水混凝土结构不宜承受剧烈振动、冲击和高温、侵蚀水的作用，在设计中应考虑对防水混凝土结构的防腐等技术处理措施。