安建大廈地下室防水混凝土關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

袁自運(yùn)，許偉，黃德祥，周紅萍，廖紹鋒

（1.安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 合肥 230022；2.黃山中匯實(shí)業(yè)有限公司,安徽 黃山 245000；3.安徽眾銳質(zhì)量檢測(cè)有限公司，安徽 合肥 230001；4.安徽建工集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

安建大廈項(xiàng)目為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2012年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目示范工程（綠色建筑），第二批全國(guó)建筑業(yè)綠色施工示范工程，安徽省2013年綠色建筑示范工程。依據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378）和安徽省、合肥市綠色建筑相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，結(jié)合安建大廈地塊自身特點(diǎn)，綠色建筑定位二星級(jí)。

安建大廈地下二層混凝土具有防水抗?jié)B要求，而對(duì)于現(xiàn)代防水混凝土來(lái)說，不僅對(duì)防水性能有嚴(yán)格的規(guī)定，還對(duì)抗裂有較高的要求。

2 安建大廈設(shè)計(jì)要求

安建大廈為一類高層綜合辦公樓，地上裙房3層，為辦公門廳、金融、會(huì)議、餐飲等；主樓為31層，地上建筑面積48937m2；地下2層，為人防、車庫(kù)及設(shè)備用房等，地下建筑面積10682 m2；總建筑面積59619m2。建筑高度為119.10m（室外地面至屋面面層，不含設(shè)備層），結(jié)構(gòu)形式為框筒結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度。

2.1 材料要求

2.1.1 墊層

底板、地梁下均采用100厚C15素混凝土墊層，周邊大出100；如遇局部軟弱土，用1∶2級(jí)配砂石分層夯實(shí)后再做墊層。

2.1.2 地下室底板

外墻板、水池、頂板采用密實(shí)補(bǔ)償收縮防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)為P6；混凝土配制時(shí)，摻加抗裂纖維0.6kg/m3及ART-F微膨脹復(fù)合防水劑，摻量為膠材用量的2.5%～3.5%（由實(shí)驗(yàn)確定），水中養(yǎng)護(hù)14d限制膨脹率不小于0.015%、水中養(yǎng)護(hù)14d（空氣中28d）限制干縮率不大于0.03%。地下室混凝土水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5MPa。

2.2 混凝土施工要求

①地下室混凝土的配制應(yīng)嚴(yán)密級(jí)配，嚴(yán)格控制水灰比、水泥用量、砂率、灰砂比等；應(yīng)分層澆筑，振搗密實(shí)，不得漏振復(fù)振；冷縫應(yīng)按規(guī)范處理。

②混凝土澆筑完畢，應(yīng)采取有效措施加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d。

③地下室施工時(shí)，要采取措施降低周邊地下水位；裙房施工結(jié)束前，保持水位在底板標(biāo)高下。

④地下室施工結(jié)束，不得長(zhǎng)期暴露，但在-0.030標(biāo)高樓板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，地下室墻周邊不應(yīng)回填土；回填土之前，應(yīng)檢驗(yàn)地下室防水抗?jié)B質(zhì)量。

⑤地下室底板上下層鋼筋間設(shè)置馬凳(撐鐵Φ16@1200×1200）。

⑥地下室底板屬大體積混凝土，應(yīng)遵循以下施工要點(diǎn)：a.選用礦渣水泥或粉煤灰水泥；b.骨料級(jí)配良好，控制水泥用量并把水灰比降在0.6以下；c.摻加緩凝劑，減緩澆筑速度；d.避開炎熱天氣施工；e.分層澆筑，每層厚度不大于300；f.加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，表面及時(shí)用薄膜或草墊覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，夏季延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，冬季應(yīng)進(jìn)行表面保溫；g.加強(qiáng)溫度測(cè)控，混凝土攪拌時(shí)溫度要低于25℃，澆筑時(shí)溫度要低于30℃，澆筑后與大氣溫差要少于25℃；混凝土自身內(nèi)外溫差超過20℃時(shí)，要覆蓋保溫，緩慢降溫。

⑦地下室底板、墻板、頂板及裙房樓板后澆帶在主樓結(jié)構(gòu)封頂后用高一強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑封閉。

3 原材料

3.1 砂石

砂為舒城Ⅱ區(qū)中砂，河砂；石子則為巢湖散兵碎石，主要性能指標(biāo)如表1。

砂、石主要技術(shù)指標(biāo) 表1

3.2 水泥和摻合料

水泥為巢湖強(qiáng)生建材有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥P·O42.5，為彌補(bǔ)普通硅酸鹽水泥水化熱大的缺陷，摻加摻合料：合肥二電廠生產(chǎn)的粉煤灰、合肥瑞陽(yáng)建材有限公司生產(chǎn)的礦渣粉。

粉煤灰和礦粉可替代一部分水泥用量，減少水泥在水化硬化階段水化熱的釋放，從而降低溫度收縮效應(yīng)帶來(lái)的混凝土開裂；另一方面粉煤灰效應(yīng)可有效增大水泥顆粒的分散程度，改善混凝土的和易性。

粉煤灰和礦粉主要技術(shù)指標(biāo) 表2

3.3 外加劑

采用安徽潤(rùn)混凝土建材科技有限公司生產(chǎn)的ART-F微膨脹復(fù)合防水劑。

外加劑主要技術(shù)指標(biāo) 表3

3.4 纖維

使用合肥倍力建材有限公司生產(chǎn)的倍斯特聚丙烯纖維。

纖維主要技術(shù)指標(biāo) 表4

4 配合比（見表5）

混凝土配合比 表5

5 施工技術(shù)措施

5.1 原材料

按設(shè)計(jì)和試配要求，每批原材料進(jìn)場(chǎng)先檢驗(yàn)，合格后才允許使用。

圖1 溫度監(jiān)測(cè)平面布置圖

圖2 測(cè)位豎向測(cè)點(diǎn)布置圖

表6

5.2 混凝土澆筑

由安徽新港混凝土有限公司供應(yīng)商品混凝土，坍落度控制在120±30，每車混凝土到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)坍落度，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水。商品混凝土采用連續(xù)供料，間隙時(shí)間控制在前層混凝土凝結(jié)之前，防止出現(xiàn)冷縫。

混凝土的施工澆搗質(zhì)量直接影響混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性能，澆搗時(shí)對(duì)難度較高的部位或區(qū)域加強(qiáng)控制，注意觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞的變形、位移情況。插入式振動(dòng)器做到“快插慢拔”，移動(dòng)間距不宜大于振動(dòng)器作用半徑的1.5倍，振動(dòng)器與模板的距離不大于其作用半徑的0.5倍，并避免碰撞鋼筋、模板和預(yù)埋件，振動(dòng)器插入下層混凝土內(nèi)的深度不小于50mm，避免過振、欠振和漏振，以減少影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的缺陷，達(dá)到混凝土的最大密實(shí)度，提高混凝土的抗?jié)B性能。

5.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于氣溫、風(fēng)速、表面脫水及水分揮發(fā)等，極易發(fā)生表層混凝土裂縫。在混凝土澆筑完后適時(shí)進(jìn)行二次收光，封閉表層收縮裂縫、沉降裂縫和微裂縫。及時(shí)對(duì)混凝土面層采用薄膜、麻袋覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)，外墻延長(zhǎng)拆模時(shí)間，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d，并應(yīng)使混凝土始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，真正達(dá)到保濕養(yǎng)護(hù)的要求。

5.4 大體積混凝土測(cè)溫

由安徽省建筑工程第二監(jiān)督檢測(cè)站負(fù)責(zé)對(duì)底板大體積混凝土進(jìn)行測(cè)溫，在底板布置4個(gè)溫度監(jiān)測(cè)位，每個(gè)測(cè)位布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，共計(jì)24個(gè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)位置布置如圖1、2所示。混凝土澆筑從2012年3月7日開始，監(jiān)測(cè)從3月7日~22日共計(jì)351h。

環(huán)境溫度每晝夜測(cè)量不少于4次，混凝土從入模至澆筑后3d每隔2h讀取一次溫度，至7d每隔4h讀取一次，至11d每隔6h讀取一次，至14d每隔8h讀取一次。監(jiān)測(cè)主要參數(shù)見表6。

6 結(jié) 論

①混凝土強(qiáng)度59組按《混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50107）評(píng)定，達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

②混凝土抗?jié)B20組均超過P7，達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

③混凝土澆筑后測(cè)溫，混凝土自身內(nèi)外溫差短期到達(dá)21.8℃~27.1℃，雖然高于設(shè)計(jì)要求的低于20℃，但混凝土未發(fā)生開裂現(xiàn)象。

④采用聚丙烯纖維和微膨脹復(fù)合防水劑較好解決了混凝土早期由于過量泌水造成的塑性沉降，水泥水化、水分蒸發(fā)造成的塑性收縮和干縮，溫度場(chǎng)不均勻而造成的冷縮而導(dǎo)致的混凝土開裂，以及混凝土后期收縮引起的開裂。

⑤安建大廈基礎(chǔ)于2013年4月3日驗(yàn)收，一次性通過驗(yàn)收，至今未發(fā)現(xiàn)滲漏；2013年2月1日評(píng)為結(jié)構(gòu)優(yōu)良工程。