地下室外墻后澆帶防水施工技術的探究

鄭西靈

（蘭州現(xiàn)代職業(yè)學院，蘭州730300）

1 前言

由于現(xiàn)在大多數(shù)地下室的空間范圍都比較大，因此導致地下室外墻的混凝土澆筑跨度也比較長[1]。為了降低基礎沉降對于地下室外墻的消極影響，故而在開展地下室外墻混凝土澆筑時，一般都會沿著外墻的澆筑部位，設置一定數(shù)量的混凝土后澆帶[2]。本次探究通過試驗分析納米SiO2改性防水劑對于地下室外墻后澆帶的防水效果影響，從而為地下室外墻后澆帶的防水施工技術實踐提供一點參考。

2 地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土原料及試驗

通過走訪一些蘭州市區(qū)比較大的建筑項目施工現(xiàn)場，經(jīng)數(shù)據(jù)搜集和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，蘭州市內(nèi)的大多數(shù)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土，其原材料均為水泥、砂、碎石、水、防水劑和減水劑，且相關原材料的物理化學性能指標平均值及其配合比如下。

2.1 地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土原材料

水泥。表面積比平均值為300m2/kg，SO2含量平均值為2.43%，堿含量平均值為0.53%，礦渣含量平均值為8%，粉煤灰含量平均值8%，Cl-含量平均值為0.042%，初凝和終凝的時間平均值分別為166min 和219min，燒矢量平均值為3.0%，膠砂比平均值為1：3。

砂。細度模數(shù)數(shù)值一般為2.5，級配區(qū)域為二區(qū)，砂中含泥量平均值為2.1%，泥塊含量平均值為0.5%[3]。

碎石。采用5—25mm 粒徑的連續(xù)級配碎石，碎石中含泥量平均值為0.4%，泥塊含量平均值為0.3%，針、片狀顆粒含量平均值為4.6%，壓碎指標平均值為8.9%。

水。蘭州市內(nèi)絕大多數(shù)工程項目使用的水均為市政自來水。

防水劑。蘭州市內(nèi)絕大多數(shù)工程項目地下室后澆帶剛性防水混凝土，施工所使用的防水劑均為JX 抗裂硅質(zhì)型防水劑，該類型防水劑的顆粒大小數(shù)值在40—150μm 之間，體積密度平均值為1.4g/cm3，比重平均值為2.8，48h 時的滲水高對比平均值為30%，48h 時的吸水量比平均值為59%。

納米SiO2改性防水劑。粒徑平均值為50nm，比表面積平均值為200m2/kg，PH 平均值為6.8，燒失量平均值為0.5%。

減水劑。減水率平均值為20%，第7 天時抗壓強度比平均值為90%，經(jīng)過50 次凍融循環(huán)后強度損失率比平均值為85%。

2.2 地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土配合比

通過實地走訪調(diào)研，在理清了蘭州地區(qū)大多數(shù)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的原材料及其物理化學性能指標平均值之后，還需要進一步確定該地區(qū)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的施工配合比，這是地下室后澆帶剛性防水混凝土施工的技術關鍵[4]。

為了能夠體現(xiàn)地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的施工技術差異，并通過有關技術差異分析防水效果[5]。本次研究決定將蘭州地區(qū)大部分建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的配合比均值設置為試驗參照組，另設4 組實驗組，參照組和試驗組的添加劑摻量配比以及剛性防水混凝土配比分別如表1 和表2 所示。

表1 參照組和實驗組的添加劑（防水劑）摻量配比

表2 參照組和實驗組的每立方米普通混凝土配合比

通過表1 可以看出，蘭州地區(qū)大部分建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的添加劑（防水劑）配合比為：普通混凝土+5%防水劑+1.5%納米SiO2改性防水劑，試驗組-1 的剛性防水混凝土的添加劑（防水劑）配合比為：普通混凝土+5%防水劑，依托于參照組和試驗組-1 之間的對比分析，可以評估納米SiO2改性防水劑發(fā)揮的防水作用。參照組和試驗組-2、試驗組-3、試驗組-4 的剛性防水混凝土添加劑（防水劑）配合比差異在于納米SiO2改性防水劑的配比不同，依托于參照組和試驗組-2、試驗組-3、試驗組-4，可以評估不同配比的納米SiO2改性防水劑對剛性防水混凝土所起到的防水效果差異。

由于對地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土起關鍵效用的技術材料為防水劑和納米SiO2改性防水劑[6]。因此在控制每立方米參照組和試驗組的普通混凝土配比時，宜嚴格按照表2 所示數(shù)據(jù)，使得參照組和各試驗組中，每立方米混凝土中的水泥含量、水含量、砂含量、碎石含量保持一致。避免因上述材料含量不一致，引起剛性防水混凝土的密度差異，產(chǎn)生防水效果試驗誤差。

3 地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土試驗分析

由于影響地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土防水效果的技術指標主要有剛性防水混凝土的抗壓強度、滲水高度減低率、碳化深度。因此可以通過參照組和各個試驗組的配比制作試塊，依據(jù)試驗分析其抗壓強度、滲水高度減低率以及碳化深度。

3.1 試驗試塊的制作

按照前文所述的有關材料，嚴格根據(jù)有關材料的物理化學性能指標，以及表1 和表2 所示的配比參數(shù)，制作試驗試塊如下：

對于參照組、試驗組-1、試驗組-2、試驗組-3 和試驗組-4：分別制作5 個尺寸為100mm×100mm×100mm的標準立方體抗壓強度試驗塊；5 個上下口徑為185mm，高度為150mm 的抗?jié)B試驗試塊；5 個尺寸為100mm×100mm×400mm 的棱柱體碳化試驗試塊。

3.2 抗壓強度試驗及其結果分析

在對參照組和各個試驗組開展抗壓強度測試試驗之后，得到的試驗結果統(tǒng)計表如表3 所示。

試驗編號參照組試驗組-1第3 天時碳化深度（mm） 第7 天時碳化深度（mm） 第28 天時碳化深度（mm）3.2 4.9 8.2 5.1 6.3 10.1試驗組-2 1.8 2.1 3.5試驗組-3 1.8 2.1 3.5試驗組-4 1.78 2.1 3.49

表3 參照組和實驗組的試塊抗壓強度試驗結果統(tǒng)計表

從試塊的抗壓強度試驗統(tǒng)計結果來看，參照組和試驗組-1 對比，參照組的試塊抗壓強度明顯優(yōu)于試驗組-1；但是將參照組與試驗組-2 對比，當納米SiO2改性防水劑的用量由1.5%提升至2%后，試驗組-2 的試塊抗壓強度優(yōu)于參照組；可是隨著納米SiO2改性防水劑的用量逐步增提升至2.5%、3%時，試驗組-3 和試驗組-4 的試塊抗壓強度卻低于參照組。由此得出結論：適度提升納米SiO2改性防水劑的用量配比，將提升地下室后澆帶剛性防水混凝土的抗壓強度，有利于地下室后澆帶的防水防滲；但是超過一定用量配比數(shù)值后，繼續(xù)持續(xù)提升納米SiO2改性防水劑的用量配比，將導致地下室后澆帶剛性防水混凝土的抗壓強度值下降，不利于地下室后澆帶的防水防滲。

3.3 滲水試驗及其結果分析

在對參照組和各個試驗組開展抗?jié)B測試試驗之后，得到的試驗結果統(tǒng)計表如下：參照組的滲水高度減低率為1.8%、試驗組-1 的滲水高度減低率為2.4%、試驗組-2 的滲水高度減低率為1.33%、試驗組-3 的滲水高度減低率為1.32%、試驗組-4 的滲水高度減低率為1.32%。

由于滲水高度減低率越大，則表明試塊的滲透越明顯。因此透過表4 所顯示出的試驗統(tǒng)計結果可以看出，參照組和試驗組-1 對比，參照組的試塊防水抗?jié)B效能明顯優(yōu)于試驗組-1；將參照組與試驗組-2 對比，當納米SiO2改性防水劑的用量由1.5%提升至2%后，試驗組-2的試塊防水抗?jié)B效能優(yōu)于參照組；但是隨著納米SiO2改性防水劑的用量逐步增提升至2.5%、3%時，試驗組-3和試驗組-4 的試塊防水抗?jié)B效能盡管明顯優(yōu)于參照組，但是試驗組-2、試驗組-3 和試驗組-4 的試塊防水抗?jié)B效能差異僅為0.01%，效能提升很不明顯，即試塊的防水抗?jié)B效能沒有再隨著SiO2改性防水劑的用量提升而增加。

3.4 碳化試驗及其結果分析

在對參照組和各個試驗組開展碳化試驗之后，得到的試驗結果統(tǒng)計表如表4 所示。

由于碳化深度越大，則表明試塊的滲透越明顯。從試塊的碳化試驗統(tǒng)計結果來看，參照組和試驗組-1 對比，參照組的碳化深度明顯小于試驗組-1；將參照組與試驗組-2 對比，當納米SiO2改性防水劑的比值由1.5%提升至2%后，試驗組-2 的碳化深度同樣明顯小于參照組；可是隨著納米SiO2改性防水劑的用量逐步增提升至2.5%、3%時，試塊碳化深度盡管明顯小于參照組，但是試驗組-2、試驗組-3 和試驗組-4 的試塊碳化深度基本無差異，防水抗?jié)B效能提升很不明顯，即試塊的抗碳化防水抗?jié)B效能沒有再隨著SiO2改性防水劑的用量提升而增加。

綜合上述試驗：“普通混凝土+5%防水劑+2%納米SiO2改性防水劑”應為蘭州地區(qū)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的最佳施工技術措施。

4 結論

由于地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的防滲效能，可以用混凝土抗壓強度、滲水高低減水率、抗碳化能力等作為體現(xiàn)。透過上述試驗的結果分析可以看出，目前蘭州地區(qū)大多數(shù)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的施工技術參數(shù)為“普通混凝土+5%防水劑+1.5%納米SiO2改性防水劑”，若將該施工技術參數(shù)中的納米SiO2改性防水劑用量配比提升至2%，將明顯有助于提升蘭州地區(qū)建筑物地下室外墻后澆帶剛性防水混凝土的防水抗?jié)B效能。