摻合引氣劑的防水混凝土常見質量問題分析

劉淳樸

(黑龍江省隆業水利水電工程建設有限公司，哈爾濱150081)

防水混凝土是以調整混凝土的配合比、改善骨料級配、摻加外加劑或采用特種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性、抗滲性，使其滿足抗滲壓力＞0.60 MPa的不透水混凝土。其中使用引氣劑做外加劑的防水混凝土目前廣泛地應用于我國北方的地下防水工程、地下建筑、水池、水塔、水廠、機場等工程，效果很好。但在施工過程中也出現強度降低幅度大、抗滲性能不穩定等質量問題，施工人員要嚴格進行施工質量控制，防止事故的發生。

1 強度降低幅度大

1.1 質量問題

摻和引氣劑的防水混凝土，由于引氣劑產生許多微小氣泡，所以其強度一般都會有不同程度的降低，這是非常正常的。但是，如果摻引氣劑防水混凝土標準養護28 d的強度，比相同配合比的基準混凝土28 d標準養護的強度降低幅度超過25%時，就應該查明強度降低的原因，及時予以糾正。

1.2 原因分析

1)混凝土配合比設計有誤，使用的水泥強度等級不足;水泥過期、受潮或結塊，強度大幅度下降;砂石的含泥量和泥塊含量嚴重超標，使混凝土強度降低;不能及時養護或養護條件不滿足，造成早期脫水。

2)引氣劑制備質量不好，或者摻量不當或失控，或計量有誤。實踐證明［1］:混凝土中的含氣量每增加1%，28 d的強度會下降3% ～5%。

1.3 防治措施

1)認真搞好混凝土配合比設計，選用滿足強度要求的水泥強度等級;對進場水泥應妥善保管，堆放高度不得超過10袋，不得使水泥儲存期過長，不得使水泥受潮、結塊。

2)砂石材料的質量應符合國家有關標準要求，砂石的含泥量和泥塊含量不得超過規定，凡是超過者必須用水沖洗合格后才能使用。

3)引氣劑的配制應按一定要求程序進行，不準違背正確的操作程序。

4)引氣劑的適宜摻量應由試驗確定，不可單純套用施工經驗摻量。如果摻量過少，氣泡大而少，在混凝土中分布不均勻;如果摻量過大，雖然有助于提高混凝土的抗滲性能，但強度降低幅度加大。工程實踐證明［2］:當混凝土的含氣量為3% ～6%時，混凝土的熱聚物約為0.01%，混凝土的表現密度降低≤6%，強度降低幅度≤25%，且抗滲性能較佳。當含氣量超過上述范圍時，其有利的方面降低，不利的方向反而上升。按照有關規定，引氣劑防水混凝土的含氣量不宜超過表1的規定。

表1 摻引氣劑防水混凝土的含氣量

5)嚴格控制混凝土的水灰比。水灰比不能過大，一般以控制在0.5～0.6，最大不宜超過0.65。水泥用量一般為 250～300 kg/m3，最小水泥用量≥250 kg/m3。

6)引氣劑防水混凝土的配合比由試驗確定。砂率宜控制在28%～35%。摻加引氣劑的混凝土拌和物的攪拌時間，一般宜控制在3～5 min。攪拌時間適當，不僅引氣量增大，和易性良好，而且能有助于達到預期的強度要求和提高抗滲性能。

7)混凝土拌和物從攪拌機出料到澆筑的停留時間不宜過長。其允許停留時間應嚴格掌握，應在攪拌機出料口取樣，進行混凝土拌和物的和易性(坍落度)和含氣量的檢驗，使其控制在規定的范圍內。

8)引氣劑如果發生絮凝或沉淀現象，應加熱使其溶解后才可使用。引氣劑應以溶液摻入混凝土拌和物水中使用，溶液中的水量應從拌和水中扣除。不允許將引氣劑直接加入攪拌機內，以免因氣泡集中而影響混凝土的質量。

9)當配制引氣劑的防水混凝土的材料有變動時，如水泥品種、水泥強度等級、砂子的細度模數和粗骨料最大粒徑等發生變動，或施工條件有變化時，應及時通過試驗調整引氣劑的摻量。

2 抗滲性能不穩定

2.1 質量問題

引氣劑防水混凝土在澆筑中，留取的混凝土試塊，前后抗滲檢驗結果相差較大，并且有較大波動，很不穩定。

2.2 原因分析

1)所用水泥廠家批號不同、品種不同、性能不同，其強度和礦物組成有較大差異，或者水泥的儲存、保管條件差別較大，造成前后使用的水泥品質發生較大變動，嚴重影響混凝土的抗滲性能和其他性能。

2)砂石材料分批進場，材料品質不一，如級配、含泥量、泥塊含量等，有較大差異，砂子的細度模數變化較大。在配制混凝土時，不能按規定測定砂子含水率，用水量不及時調整，造成混凝土水灰比不同，其強度和其他性能也不相同。

3)在配制混凝土時，計量不準或失控，水箱自控裝置失靈，組成材料不符合設計要求;或者用體積比代替質量比，用坍落度控制用水量，致使用水量、水灰比和配合比等都失控，混凝土的強度和抗滲性能根本無法保證。

4)在混凝土整個的施工過程中，技術交底不認真，施工管理不嚴格，致使混凝土配料不準確、攪拌不均勻、澆筑不得當、振搗不密實、養護不及時，防水混凝土的防水性能根本不能實現。

5)混凝土施工中試件取樣缺乏代表性，成型制作未按規定操作程序進行。養護工作隨意性大，這就必然影響混凝土抗滲性能的穩定性。

6)由于在抗滲性能的試驗過程中，試驗人員責任心不強、技術不熟練，或中途發生停電、反復打壓以及計算有誤等問題，也會影響到抗滲試驗的結果準確。

7)引氣劑計量不準確，或者前后配制時的引氣劑質量不相同，或者儲存保管不當，或者有變質現象。

8)施工期間環境溫度變化大，養護條件有較大差導，對引氣劑防水混凝土的含氣量和抗滲性能均影響很大。在＜5℃條件下養護的引氣劑防水混凝土，幾乎會完全失去抗滲能力。

9)如果混凝土拌和物在澆筑中停留的時間不同，其含氣量的損失也不同，混凝土的抗滲性能就會有較大的差異。

2.3 防治措施

1)不同品種水泥不能混用，要盡可能使用同一廠家、同一批號、同一強度等級的水泥配制防水混凝土。過期、受潮、結塊的水泥不能使用，水泥的稱量誤差不得超過規定，水泥進場應有出廠合格證和進場復檢證明。在正式配制防水混凝土前，對所用的水泥還應再次進行復檢。

2)砂石材料盡可能做到一次性進場。對于每次分批進場的砂石，應對其粒徑、級配、含泥量和泥塊含量等技術指標進行復檢，符合防水混凝土配制標準要求的才能使用。在進行混凝土配制中，應對砂石的質量標準、級配、粒徑等進行抽查，稱量誤差不得超過規范要求。砂石混合級配應按要求的范圍控制。

3)砂石中的含水率一般每天測定1～2次，天氣突變時(如雨天或高溫天氣)應隨時進行測定，以便及時調整混凝土的配合比。絕對不允許用體積比代替質量比，用混凝土的坍落度控制用水量。

4)加強施工管理，嚴格施工紀律，把技術交底工作落實到位。真正做到不符合設計要求、不合格、無合格證、復檢不合格的材料不進場、不使用;實行混凝土的坍落度控制用水量。

5)抗滲試件的取樣和制作，應由專職質檢人員、監理人員現場見證、監督，以增強試件的代表性和真實性。在試驗過程中應保證試驗條件可靠、滿足。

6)對于重要的防水工程，防水混凝土的組成材料、骨料級配、水泥和外加劑性能、配合比設計、強度、抗滲性能等，均應勻通過試驗進行驗證，以確保防水工程的質量。

7)嚴格按照配方和制作程序配制引氣劑。在配制時，松香皂化值一定要實測，不可隨意估定。在確定引氣劑摻量時，應考慮到施工中含氣量的損失以及施工環境溫度的驟然變化對抗滲性能的影響。

8)引氣劑防水混凝土的水灰比大小，首先應服從抗滲性能的需要。水灰比不僅決定著混凝土內毛細管網的數量和大小，而且對新形成的氣泡數量和質量也有很大影響。水灰比在某一適宜的范圍內，混凝土可獲得適宜的含氣量和較高的抗滲性。表2所列為引氣劑防水混凝土水灰比與抗滲性的關系［3］，供試驗選擇配合比時參考。

表2 引氣劑防水混凝土水灰比與抗滲性的關系

9)砂子細度對氣泡的生成有一定影響。細砂可獲得細小而均勻的氣泡，對混凝土的抗滲性能有利;中砂配制的混凝土物理力學性能較好;而粗砂制成的混凝土生成的氣泡較大，且分布也不均勻，抗滲性能較差。因此，配制引氣劑防水混凝土一般宜采用中砂或細砂，以細度模數為2.6左右的砂子為最適宜。

10)為使引氣劑防水混凝土獲得較高的抗滲性能和較好的穩定性，在進行配制時應遵循表3中的要求［4］。

表3 引氣劑防水混凝土的配制要求

11)在試驗確定防水混凝土配合比及引氣劑摻量時，應充分考慮到混凝土拌和物在運輸、振搗、停留等施工過程中含氣量的損失。

12)引氣劑防水混凝土宜采用機械攪拌，投料順序與普通混凝土基本相同，但引氣劑應預先加入混凝土的拌和水中攪拌均勻后，再加入攪拌機內，不可直接將引氣劑加入攪拌機，以免氣泡集中，影響混凝土的強度和抗滲性能。

13)在整個施工過程中，質檢人員應按規定隨機抽查混凝土拌和物的坍落度和含氣量，遇到不正常的情況，應立即查明原因，及時予以糾正。

14)引氣劑防水混凝土的養護工作應有專人負責，當施工環境溫度＜10℃時，應采取保溫措施，以保證混凝土的質量。

［1］中華人民共和國建設部.GB50119—2003混凝土外加劑應用技術規范［S］.北京:中國建筑工業出版社，2003.

［2］趙順增，游寶坤.防水混凝土應用技術規程實施指南［M］.北京:中國建筑工業出版社，2010.

［3］李繼業，劉福勝.新型混凝土實用技術手冊［S］.北京:化學工業出版社，2005.

［4］允連.新型混凝土材料［J］.建筑節能，1991(6):32.