地下工程防水技术.docx

地下工程防水技术1总那么1. 0. 1为使地下工程防水的设计和施工符合确保质量、技术先进、经济合理、平安适用的 要求，制定本规范1. 0. 2本规范适用于工业与民用建筑地下工程、防护工程、市政隧道、山岭及水底隧道、 地下铁道、公路隧道等地下工程防水的设计和施工1. 0. 3地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜, 综合治理”的原那么1. 0. 4地下工程防水的设计和施工应符合环境保护的要求，并应采取相应措施1. 0. 5地下工程的防水，应积极采用经过试验、检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材 料、新技术、新工艺1. 0. 6地下工程防水的设计和施工，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准 的规定2术语0. 1 胶凝材料 cementitious material, or binder用于配制混凝土的硅酸盐水泥及粉煤灰、磨细矿渣、硅粉等矿物掺合料的总称2. 0. 2 水胶比 water to binder ratio混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比2. 0. 3 可操作时间 operational time单组分材料沉着器翻开或多组分材料从混合起，至不适宜施工的时间。

表3.3.1-1明挖法地下工程防水设防要求工程部位主体结构施工缝后浇带变形缝（诱导缝）防水措施 ・防水混凝土防水卷材防水涂料塑料防水板一膨润土防水材料防水砂浆 ・金属防水板遇水膨胀止水条(胶)外贴式止水带中埋式止水带外抹防水砂浆外涂防水涂料水泥基渗透结晶型防水涂料预埋注浆管补偿收缩混凝土外贴式止水带预埋注浆管遇水膨胀止水条(胶)防水密封材料中埋式止水带 一外贴式止水带可卸式止水带防水密封材料外贴防水卷材外涂防水涂料•防水等级一级应选应选一至二种应选二种应选应选二种应选应选一至二种二级应选应选一种■应选一至二种应选应选一 至二种应选应选一至二种三级应选宜选一种宜选一至二种应选直选一至二种应选宜选一至二种四级宜选.直选一种应选宜选一种应选宜选一种表暗挖法地下工程防水设防要求工程部位衬砌结构内衬砌施工缝•内衬砌变形缝 （诱导缝）防水措施防水沼凝土塑料防水板防水砂浆防水涂料防水卷材金属防水层外贴式止水带预埋注浆管遇水膨胀止水条(胶)防水密封材料中埋式止水带水泥基渗透结晶型防水涂料中埋式止水带外贴式止水带可卸式止水带—， ， ， 一防水密封材料遇水膨胀止水条(胶)防水等级一级泌 选*应选一至二种*应选一至二种应选应选一至二种二级应遗应选一种■应选一种应选应选一种•三级直 选宜选一种宜选一种应选宜选一种四级直 迹宜选一种宜选一种应选宜选一种 •利因素及钢筋混凝土中钢筋的引水作用，把防水混凝土衬砌的最小厚度定为250mln,通过这 几年的使用来看，防水效果明显，这次修编予以保存。

2关于防水混凝土裂缝宽度一般钢筋混凝土工程，都是以混凝土裂缝宽度0. 2mm进行设 计的，在地下工程中宽度小于0. 2mm的裂缝多数可以自行愈合，所以规定裂缝宽度不得大 于0. 2mm,并不得贯通3关于钢筋混凝土保护层厚度我国地下工程建设正在持续不断地开展，由于地下工程所处 环境的复杂多变所引发材料性能的劣化，影响结构平安性与适用性的现象日益突出，此外， 有关单位还提出了工程结构须满足.50〜100年的平安使用年限要求，因此，在修改规范时、 对钢筋保护层厚度慎重地进行了审核钢筋保护层的厚度对提高混凝土结构的耐久性、抗渗性极为重要据有关资料介绍，一般氯 盐或碳化从混凝土外表扩散到钢筋外表引起钢筋锈蚀的时间与混凝土保护层厚度的平方成 正比当保护层厚度分别为40mm、30mm、20nlm时，钢筋产生移位或保护层厚度发生负偏差时，5mm 的误差就能使钢筋锈蚀的时间分别缩短24%、30%、44%,由此可见保护层越薄其受到的损 害越大，因此保护层必须具有足够的厚度此外，国内外有关标准，均对混凝土结构的钢筋 保护层作了明确的规定，内容如下：1）英国混凝土结构设计规范BS 8110规定，设计寿命为60年的工程C40李昆凝土要求钢筋保 护层厚度不小于40mmo2）美国ACI规范中规定，钢筋直径大于16mm时保护层的厚度应为50mm。

3）日本建筑学会有关标准中规定，室外的承重墙保护层厚度为50mm,室内为40mm该学会 2003年出版的钢筋混凝土建筑物设计施工指南中对使用寿命为30年的楼板、屋面板、非承 重墙主筋最小保护层厚度分别为室内30mm和室外40mm使用年限为100年的工程，楼板、 屋面板、非承重墙室内为40mll1,室外为50mm；梁、柱和承重墙室内为50mm,室外为60mm对与水接触的承重梁、柱与挡土墙五年限要求，保护层厚度分别为50mm和70mH14）我国《混凝土结构耐久性规范》GB 50010—2002规定，基础中纵向钢筋保护层厚度（钢筋 外边缘至混凝土外表距离）不应小于40mm此外还应考虑施工负误差△之和（现浇构件△取 5〜10mm）及箍筋与主筋应具有同样厚度的保护层要求，故最终保护层厚度约为50mm左右 钢筋保护层厚度对提高混凝土结构耐久性和抗渗性极为重要，为与国内外有关规范协调一 致，并与国际标准接轨，规范规定的迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm是适宜的在海水环境或其他腐蚀介质环境中，可参照有关规范规定适当提高混凝土的保护层厚度钢筋保护层厚度确实定，除在结构上应保证钢筋与混凝土共同作用外，在耐久性方面还应有 效地保护钢筋，使其在设计使用年限内，不因自然因素的影响而出现钢筋锈蚀的现象。

ni材料4. 1. 8本条作了两处修改，一是取消了 “水泥的强度等级不应低于32. 5MPa”的规定，二 是规定防水混凝土只采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，取消了其他品种的水泥关于防水混凝土水泥品种的选用，原规范规定，在不受侵蚀介质作用时，宜采用硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥五个品种，这 次修改为“水泥品种宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，使用其他品种水泥时应经试验确 定”这是因为硅酸盐水泥无任何矿物混合料，普通硅酸盐水泥掺有5%〜15%的掺合料， 而其他三个品种的水泥生产时均掺有大量的矿物掺合料取代等量的硅酸盐熟料，如，矿渣硅 酸盐水泥允许掺有20%〜70%的粒化高炉矿渣粉，火山灰质硅酸盐水泥掺有20%〜50%的 火山灰质材料；粉煤灰硅酸盐水泥掺有20% — 40%的粉煤灰由于所掺入的矿物掺合料品 种、质量、数量的不同，生产出的水泥性能有很大差异近年来一般工程特别是防水工程， 混凝土主要采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，掺入矿物掺合料进行配制，工程中已很少采 用火山灰硅酸盐、矿渣硅酸盐和粉煤灰硅酸盐等水泥，故采用上述三种水泥时，应通过试验 确定其配合比，以确保防水混凝土的质量。

在受侵蚀性介质或冻融作用时，可以根据侵蚀介质的不同，选择相应的水泥品种或矿物掺合 料4. 1. 9矿物掺合料品种很多，但用于配制防水混凝土的矿物掺合料主要是粉煤灰、硅粉及 粒化高炉矿渣粉掺合料的品质对防水混凝土性能影响较大，掺量必须严格控制粉煤灰可以有效地改善混凝土的抗化学侵蚀性(如氯化物侵蚀、碱一骨料反响、硫酸盐侵蚀 等)其最正确掺量一般在20%以上，但掺粉煤灰后混凝土的强度开展较慢，故掺量不宜过多， 以20%〜30%为宜另外粉煤灰对水胶比非常敏感，在低水胶比(0. 40〜0. 45)时，粉煤灰 的作用才能发挥得较充分掺入硅粉可明显提高混凝土强度及抗化学腐蚀性，但随着硅粉掺量的增加其需水量随之增加，混凝土的收缩也明显加大，当掺量大于8%时强度会降低，因此硅灰掺量不宜过高，以2%〜5%为宜4. 1. 10本条说明如下：1关于骨料粒径混凝土孔隙大小，对其本身的抗渗性能的影响是显著的混凝土的空隙可 分为施工孔隙和构造孔隙两大类构造孔隙是由于配比问题引起的，它主要包括胶孔、毛细 孔和沉降缝隙等沉降缝隙是在混凝土结构形成时，骨料与水泥因各自的比重和粒径大小 不一致，在重力作用下，产生不同程度的相对沉降所引起的。

混凝土浇灌后，粗骨料沉降较 快，并较早地固定下来，而水泥砂浆那么在粗骨料间继续沉降，水被析出，其中一局部沿着毛 细管通道析出至混凝土外表，另一局部那么聚集在粗骨料下外表形成积水层水蒸发后形成沉 降缝隙，粗骨料粒径越大，那么这种沉降越大，也就越不利于防水在混凝土硬化过程中，石子不收缩，石子周围的水泥浆那么收缩，两者变形不一致石子越大, 周长越大，与砂浆收缩的差值越大，使砂浆与石子间产生微细裂缝这些缝隙的存在使混凝 土的有效阻水截面显著减少，压力水容易透过因此，防水混凝土的石子粒径不宜过大，以 不超过40mm为宜泵送防水混凝土的石子最大粒径应根据输送管的管径决定，其石子最大粒径不应大于管径的 1/4,否那么将影响泵送2由于防水混凝土水泥用量相对较高，使用粉细砂更易产生裂缝，因此应优先选用中砂3砂、石子含泥量对混凝土抗渗性影响很大，粘土降低水泥与骨料的粘结力，尤其是颗粒粘 土，体积不稳定，干燥时收缩，潮湿时膨胀，对混凝土有很大的破坏作用因此防水混凝土 施工时，对骨料含泥量应严格控制与原规范相比，本条增加了 “不宜使用海砂”的规定，这是因为海砂含有氯离子（C「），会对 混凝土产生破坏，在没有河沙的条件时，对海砂进行处理后才能使用。

4, 1. 12掺外加剂是提高防水混凝土的密实性的手段之一，根据目前工程中应用外加剂种 类的情况，新增了渗透结晶型外加剂的内容另外根据国产外加剂质量情况，增加了对外加 剂质量指标的要求4. 1. 13防水混凝土要起到防水作用，除混凝土本身具有较高的密实性、抗渗性以外，还 要求混凝土施工完后不开裂，特别是不能产生贯穿性裂缝为了防止或减少混凝土裂缝的产 生，在配制混凝土时加入一定量的钢纤维或合成纤维，可有效提高混凝土的抗裂性，近年来 的工程实践已证明了这一点可用于防水混凝土的纤维种类很多，掺加纤维后混凝土的本钱 相应提高，故条文中增加了 “所用纤维的品种及掺量应通过试验确定”这一使用条件4. 1. 14本条在原条文控制总碱量的基础上又增加了对C「含量的控制要求碱骨料反响引起混凝土破坏已成为一个世界性普遍存在的问题由于地下工程长期受地下水、地表水的作用，如果混凝土中水泥和外加剂中含碱量高，遇到混凝土中的集料具有碱活 性时，即有引起碱骨料反响的危险，因此在地下工程中应对所用的水泥和外加剂的含碱量有 所控制，以防止碱骨料反响的发生国内外对混凝土中含碱量的规定各不相同，英国规定混 凝土每立方米含碱量不超过3kg,对不重要工程可放宽至4. 5kg；南非一些国家认为混凝土 每立方米含碱量小于1. 8kg时较平安，1. 8~3. 8kg时为可疑危害，大于3. 8kg时为有害; 北京市建委于1995年3月1日规定；对于应用于桥梁、地下铁道、人防、自来水厂大型水 池、承压输水管、水坝、深基础、桩基等外露或地下结构以及经常处于潮湿环境的建筑结构 工程（包括构筑物）必须选用低碱外加剂，每立方米混凝土含碱量不得超过1kg。

根据以上资料，规范建议每立方米防水混凝土中各类材料的总碱 量（Na?当量）不得大于3kgoC「含量高会导致混凝土中的钢筋锈蚀，是影响结构耐久性的主要危害之一，应给予足够的重 。