高性能渗透结晶型防水材料在地下防水混凝土工程中的应用

黎清容

（广东省建筑材料研究院）

随着建筑业的发展，地下工程已成为普遍工程，解决地下工程的防水问题，是建设行业不可缺少的工作。按现行地下工程防水的相关规定要求，地下防水混凝土的防水通常是采用两道防水，首先是采用掺入混凝土添加剂的抗渗混凝土自身防水，然后是在防水混凝土层的迎水面或背水面上进行防水卷材或防水涂料层防水，进一步加强防水效果。本文介绍的是采用在混凝土中掺入一种高性能渗透结晶型防水材料，大大提高混凝土的抗渗等级，减掉混凝土外层的柔性防水层防水，从而节约材料成本，又缩短工期，达到良好的效益。

1 工程概况

该工程位于广州番禺区某商业楼，用地面积5652.37m2，总建筑面积17480.22m2，地上面积9480m2，地下面积7999.72m2；地上建筑5 层，层高4.45m，地下二层，地下室深度9.4m。基础为独立基础加防水板，基础防水板、外墙及柱( 室内墙柱除外) 梁板均为C35、P6 抗渗混凝土。

图1 地下室基坑图

图2 效果图

本工程地基地表存在的杂填土属软弱土层，各土层分布不均匀，下部风化基岩属软质岩，基岩垂向风化分界线不甚明显，岩面起伏较大，但地基土中无软土和可液化砂土存在，地基稳定性一般，属不均匀地基。

地下水方面。从场区内地层结构来看：①杂填土透水性强、富水性好，是场区的主要含水地层；②残积的粉质粘土及全、强风化岩透水性弱、富水性较差，为弱含水层。

本工程地下水位较高，地下室侧壁和支护桩施工空间狭小，外贴卷材施工难度大，防水效果难以保证，渗漏风险较高，经甲方组织的专家论证，建议选用高性能渗透结晶型防水材料。

2 材料的主要性能特点

⑴高性能渗透结晶型防水材料是一种水泥基渗透结晶型掺合剂，技术性能满足国家标准GB50119－2013《混凝土外加剂应用技术规范》[1]、GB18445－2012《水泥基渗透结晶型防水材料》[2]的要求，其主要性能指标见表1。

⑵材料的主要特性

①高性能渗透结晶型防水材料是一种无毒、无味、灰色的粉状材料。

②自修复性。在混凝土的搅拌过程中添加进去，成为混凝土的一个组成部分，在混凝土中的水泥水化反应过程中，高性能渗透结晶型防水材料的活性化学材料与混凝土中水泥的水化产物产生化学反应，生成不溶于水的结晶体，封堵、填充混凝土中的毛细管和裂缝，从而达到裂缝的自修复。

③施工简便。在混凝土搅拌过程中加入，在地下混凝土施工时实行一体化的浇筑，不增加环节，不增加人工成本，减少安全生产隐患，提高施工效率。

表1 主要性能指标

④改变以往的防水做法。减掉混凝土外层的柔性防水，缩短施工工期，降低材料成本，同时也减少出现安全生产事故概率。

3 防水原理[3]

高性能渗透结晶型防水材料是一种水泥基渗透结晶型掺合剂，它是由硅酸盐水泥、石英粉和多种活性成分配制而成的粉状材料，在混凝土搅拌过程中加入，材料中的活性化学物质可与新拌混凝土中的水、水泥的水化产物Ca（OH）2 等产生化学反应，生成不溶于水的结晶体，填充、封堵毛细孔和裂缝，使水或其他液体从任何方向都无法进入，从而达到防水的目的。无水时，高性能渗透结晶型防水材料的活性成分处于休眠状态；当在与水接触时就会重新激活，产生新的晶体，提高混凝土的抗渗等级，使混凝土达到永久性的防水效果。

4 混凝土原材料及配合比要求

4.1 原材料要求

防水混凝土的原材料。水泥、砂、碎石、粉煤灰、矿粉、外加剂及水等均应符合现行国家标准的有关规定。高性能渗透结晶型防水材料技术性能满足国家标准：GB50119－2013 《混凝土外加剂应用技术规范》、GB18445－2012《水泥基渗透结晶型防水材料》的要求。

4.2 混凝土配合比

混凝土配合比的设计按JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》要求进行，高性能渗透结晶型防水材料的用量根据该工程施工的条件下进行试验确定，一般用量为水泥用量的0.8%～1.2%。

5 防水混凝土的施工

5.1 搅拌

高性能渗透结晶型防水材料先和水混合，搅拌均匀，形成糊状浆料。再将拌好的浆液倒入罐车内的混凝土中，然后再搅拌3～8 分钟。

5.2 浇筑

掺高性能渗透结晶型防水材料的防水混凝土按普通混凝土的施工规定进行浇筑，混凝土坍落度保持在150mm 以上，有良好的和易性。底板、侧墙应尽量采用连续浇筑，减少施工缝，并按规定要求振捣密实。

5.3 养护

防水混凝土达到终凝后及时进行养护，养护时间通常为7～10 天，应注意保温和保湿。

5.4 施工缝及后浇带的处理

⑴施工工序。混凝土表面清理→粘贴遇水膨胀止水条→检查验收→封模→混凝土浇筑→拆模→表面面处理。

⑵操作工艺

①施工缝混凝土表面清理：粘贴遇水膨胀止水条前，用钢丝刷、油灰刀等工具，将施工缝已硬化的混凝土表面的浮浆、杂物及灰尘清理干净，并保持干燥。

②粘贴遇水膨胀止水条： 将包裹在遇水膨胀止水条粘结面的隔离纸撕掉，利用止水条的自粘性，把止水条直接粘贴在施工缝混凝土表面上，根据图纸设计要求，遇水膨胀止水条分别粘贴在外墙、后浇带的两侧约其厚度的1/2 处。用滚筒滚压遇水膨胀止水条上表面，使膨胀止水条与混凝土表面粘结严密、牢固，还需沿遇水膨胀止水条每隔1 000mm (转角500mm) 加钉一个水泥钢钉，加以固定。当遇水膨胀止水条需要接头时，可将其端头侧面部位用刀切成斜面，剥去搭接部位的隔离纸，利用遇水膨胀止水条本身的可粘性，将遇水膨胀止水条侧面以搭接40mm 至60mm 长粘贴在一起，用滚筒滚压止水条上表面，使遇水膨胀止水条的搭接面粘结严密、牢固。

③检查验收后封模。遇水膨胀止水条粘贴完毕，经验收满足要求后，揭去止水条表面隔离纸，进行木工封模。

④混凝土浇筑。浇筑混凝土，并做好养护工作。

⑤表面面处理。待施工缝及后浇带的混凝土浇筑硬化后，进行拆模，然后在其表面（最好是迎水一面）刷两道聚氨酯防水涂料，进一步加强防水。

6 建议

⑴把控好高性能渗透结晶型防水材料的质量。添加前由监理单位、施工单位及商品混凝土搅拌站三方共同抽样，送到有相关CMA 计量认证资质的检测机构进行检测，质量合格后方可使用，并对样品封存，以便日后复检验证。

⑵混凝土搅拌站要严格按照相关国家或地方标准规程进行搅拌和运输，及时达到工地，保障泵送要求和质量。

⑶在施工期间，高性能渗透结晶型防水材料的供货单位应派技术人员到现场进行技术指导，配合施工单位完成混凝土的施工。

⑷相关单位应严格按掺量添加，做好配合比、搅拌、振捣和养护环节。

⑸施工单位要做好混凝土的养护工作，把好质量关，并做好相关记录。

7 结束语

内掺高性能渗透结晶型防水材料的防水混凝土在广州地铁5 号线西村站、陕西人保大厦、河南省艺术中心等工程中的应用，均取得良好效果，证明是地下防水混凝土的一种好材料，可以有效的解决地下防水工程微裂渗漏问题。多项工程实例证明，在防水混凝土中使用高性能渗透结晶型防水材料，有良好的防水效果，并减少工期，减少成本，具有良好的经济效益和社会效益。