“刚柔结合”双防水技术在地下防水工程中的应用

杨俊，战策，李长成

（1. 空军装备研究院，北京　100085；2. 中国建筑材料科学研究总院，北京　100024）

“刚柔结合”双防水技术在地下防水工程中的应用

杨俊1，战策1，李长成2

（1. 空军装备研究院，北京100085；2. 中国建筑材料科学研究总院，北京100024）

本文介绍了补偿收缩混凝土结构自防水和 JS 聚合物水泥防水涂料双防水技术在地下防水工程中应用。选用限制膨胀率 0.06% 以上的 HCSA 混凝土膨胀剂，优化混凝土配合比，加强振捣、养护，建立结构自防水第一道防线，加强混凝土基层处理，控制聚合物水泥防水涂料涂刷的间隔时间和质量，从而确保柔性外防水的质量。刚柔结合、取长补短，取得较好的防水效果。

补偿收缩混凝土；结构自防水；聚合物水泥基防水涂料；刚柔结合；HCSA 膨胀剂

建筑防水是保证地下商场、车库、地铁、地下室和隧道等地下工程实现其功能的首要前提之一。依据所采用的防水材料和防水做法，建筑防水可分为刚性防水和柔性防水。冀文政[1]认为地下工程防水是一个系统工程，体现在混凝土结构本体和外防水的设计与施工的全过程中。结构自防水和外防水是相辅相成的，结构自防水是根本，外防水是对混凝土结构缺陷的弥补和密封。混凝土结构自防水，抗裂性能的重要性高于抗渗性能，无裂缝是结构自防水的关键。补偿收缩混凝土依靠内部储存的预压应力可以抵抗干燥收缩和温度应力引起的收缩，提高混凝土的抗裂性能，广泛应用于地下工程结构自防水[2-3]。柔性防水中，涂膜防水与其他卷材防水相比，防水可靠性能高、施工便捷，当涂膜防水发生渗漏时，只需对渗漏处修补即可，不会发生卷材窜水现象[4]。本文结合某地下锅炉房工程，介绍了补偿收缩混凝土结构自防水技术和JS 聚合物水泥防水涂料外防水相结合的双防水技术的施工情况。

1　工程概况

锅炉房为某住宅小区的配套工程，位于地下室，内设换热站、泵房、值班控制室、配电间和引风机房，长 50.4m、宽 19.8m、底板标高 -6.4m。结构形式为剪力墙结构，抗震设防度为 7.5 度。地下锅炉房底板、墙身、顶板均采用补偿收缩混凝土，混凝土强度等级为 C35，抗渗等级为 P10。锅炉房布置见图 1。

图1　锅炉房布置图

2　技术方案

本工程防水等级为二级，采用“刚柔结合”双防水技术，即补偿收缩混凝土结构自防水＋JS 聚合物水泥防水涂料外防水，从而确保地下锅炉房不渗不漏。此外，锅炉房施工过程中，其底板、外墙和顶板均不设置后浇带。

配制补偿收缩混凝土的膨胀剂限制膨胀率应≥0.06%，其他性能满足国家标准 GB 23439—2009《混凝土膨胀剂》Ⅱ型产品规定的指标要求。为保证结构自防水质量，依据 JGJ/T 178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》，本工程底板混凝土限制膨胀率≥0.015%，外墙和顶板混凝土的限制膨胀率≥0.020%。

3　补偿收缩混凝土结构自防水

3.1混凝土配合比

水泥：P·O42.5普通硅酸盐水泥，性能满足国家标准要求。粉煤灰，Ⅱ级粉煤灰。矿粉：S95 矿渣粉。膨胀剂：天津豹鸣股份有限公司生产 HCSA 高性能混凝土膨胀剂，性能指标见表 1。砂：河砂，中砂，含泥量小于3%。石：碎石，连续级配，5～25mm。减水剂：聚羧酸系高性能减水剂，减水率不小于 20%。

表1　HCSA 膨胀剂性能指标

经试验室试配和混凝土搅拌站验证，最终确定的补偿收缩混凝土配合比、坍落度和抗压强度性能见表 2。

表2　补偿收缩混凝土配合比及性能结果

3.2 混凝土施工

混凝土采用汽车泵泵送施工，混凝土到场后立即抽查混凝土的工作性，保证混凝土不离析、不泌水，入模坍落度不低于 180mm。

底板厚度 500mm，采用一次到位的浇筑方法，浇筑沿南端→北端→南端往返式方向推进，宽度控制在 3m 左右，这样可以保证新旧混凝土之间的接茬时间控制在混凝土初凝时间以内，防止出现施工冷缝。加强振捣，做到不漏振不过振，混凝土密实无缺陷。导墙采用二次浇筑方法，分三次振捣，防止因漏振引起孔洞、蜂窝等缺陷。振捣后用挂尺扫浆，人工抹面，然后立即覆盖塑料薄膜，待能上人后，安排专人浇水养护，湿养护 3d。外墙和顶板施工时，先在导墙水平施工缝处，浇筑 5cm 厚的掺膨胀剂的砂浆，用于接缝。由于外墙浇筑高度为 6m，为防止涨模，外墙分二次浇筑，每次高度控制在 3m 左右。振捣时两个振捣手间隔 3m，从而避免了漏振。外墙由于不易湿养护，因此带模养护 7d。顶板同样覆盖塑料薄膜并浇水湿养护 3d。

施工过程中，对膨胀剂和补偿收缩混凝土进行抽样检测，判定其限制膨胀率是否满足设计要求。随机抽检结果见图 2～4。

图2　HCSA 膨胀剂限制膨胀率

图3　C35 底板混凝土限制膨胀率

图4　C35 外墙、顶板凝土限制膨胀率

4　聚合物水泥防水涂料外防水

聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯合成高分子乳液为基料，加入特种水泥、无机固化剂和多种助剂配制而成的双组分防水涂膜材料，它具有良好的成膜性、抗渗性、粘结性、耐水性和耐候性，特别是能够在潮湿基层上施工固化成膜，适用于地下室、屋面、地铁和隧道等工程防水。

4.1原材料

聚合物水泥防水涂料，采用天津豹鸣股份有限公司生产的 Ⅱ 型 JS 聚合物水泥防水涂料，其性能指标见表 3。

表3　JS 聚合物水泥防水涂料性能

4.2聚合物水泥防水涂料配制

聚合物水泥防水涂料配合比例为液料:粉料=1:2。搅拌时把粉料慢慢倒入液料中，用带有搅拌叶片的手电钻搅拌，充分搅拌不少于 10min，无粉料结团为止。搅拌时不得加水或混入上次搅拌的残液及其它杂质，配好的涂料 1h 内用完。每次配料完毕，及时用清水清洗配料桶及搅拌叶片等器具和设备。

4.3聚合物水泥防水涂料涂膜施工

（1）基层处理，对混凝土外墙和顶板进行找平处理，做到无蜂窝麻面。清除表面的浮灰，并保证顶板表面无积水。

（2）采用滚筒涂刷，涂刷时横、竖交叉进行，达到平整均匀、厚度一致。第一层涂层表干后（即不粘手，常温约2～4h），可进行第二层涂刷，以此类推，涂刷三遍，厚度可达到 1.5mm，每平方米用料约为 2.0kg。

图 5～8 是地下锅炉房施工过程中的场景。

5　小结

《地下工程防水技术规范》规定应根据防水等级设置一到两种柔性防水材料，用以弥补施工过程中的混凝土缺陷。刚柔结合的补偿收缩混凝土结构自防水和聚合物水泥防水涂料外防水双防水技术，充分发挥各自防水的优势，取长补短，在该地下锅炉房中取得较好的防水效果。

图5　混凝土浇筑

图6　表面收面

图7　混凝土外墙

图8　外墙涂刷聚合物水泥防水涂料

[1] 冀文政．地下工程应遵循“刚柔结合”的防水原则[J]．建设科技，2014, 13: 35-37．

[2] 赵世敏, 杨慧．补偿收缩混凝土在南水北调工程挡土墙结构件中的应用[J]．混凝土世界, 2014, 11: 64-68．

[3] 陈思，杨钰伟，杨立柱，等．补偿收缩混凝土在天津荣翠园地下室工程中的应用[J]．商品混凝土，2014, 12: 57-59．

[4] 姚荣辉．地下车库外墙渗漏水修补施工技术[J]．山西建筑， 2014, 3:112-113．

［通讯地址］北京市海淀区安宁庄路 11 号院院务部（100085）

Application of the rigid-flexible combination waterproofing technology in underground engineering

Yang Jun1, Zhan Ce1, Li Changcheng2
(1. The Air Force Equipment Research Institute, Beijing100085; 2. China Building Materials Academy, Beijing 100024)

Rigid waterproof and flexible waterproof is a complementary relationship in underground engineering. Combined with the underground boiler plant practical construction, the rigid-flexible combination waterproofing technology of shrinkage-compensating concrete structural self-waterproof and polymer modified cementitious waterproofing coating (PMCWC) are briefly introduced. HCSA expansive agent with ≥ 0.06% restrained expansion was selected. Proportion of concrete mix was optimized, vibration and curing were also given great attention. Based on the above measures, the first line of waterproof was established. Besides, strengthen controlling and management of basal plane treatment, PMCWC brushing interval time and quality.Based on rigid-flexible combination and mutual complementarity, good waterproof effect was gained.

shrinkage compensating concrete; structural self waterproofing; polymer modified cementitious waterproofing coating; rigidflexible combination; HCSA expansive agent

杨俊，男，工程师。