混凝土結(jié)構(gòu)主體包括剛性與柔性防水材料兩大類。剛性防水材料按其作用又分為起乘作用的防水材料(混凝土結(jié)構(gòu)自防水)和僅起防水作用的各類防水砂漿、剛性涂層及金屬板材;柔性防水材料分為卷材類和涂膜類兩種。防水設(shè)計可根據(jù)工程特點、防水等級要求、剛?cè)嵯酀姆浪瓌t加以選擇。
防水混凝土設(shè)計要點如下:
1.防水混凝土可以通過調(diào)整配合比,摻外加劑、摻合料等途徑進行配制,其抗?jié)B等級不得小于P6。
由于混凝土抗?jié)B等級是根據(jù)素混凝土試件試驗得,而實際上地下工程結(jié)構(gòu)主體為鋼筋混凝土。鋼筋的配置雖能減小裂縫,但因鋼筋稠密,混凝土澆搗不易密實,常出現(xiàn)蜂窩,孔洞等,對混凝土的抗?jié)B不利。
水工混凝土抗?jié)B強度最低0.4MPa。地下工程防水混凝土與水工混凝土相比,要求應略高。根據(jù)工程調(diào)查,抗?jié)B強度為0.4MPa的工程,由于混凝土拌合物中水泥用量較少,容易造成分層離析和發(fā)生施工質(zhì)量問題,因而滲漏較多??jié)B強度為0.6 MPa以上的工程,由于混凝土拌合物中水泥用量較多,性能得到改善,易保證工程質(zhì)量,使工程滲透想象大為減少。
基于上述原因,混凝土抗?jié)B等級不得小于P6。
2.按埋置深度選取防水混凝土的抗?jié)B等級。
長期以來,地下工程抗?jié)B等級設(shè)計,一直沿用水工混凝土的有關(guān)規(guī)定,按最大作用水頭對建筑物最小壁厚之比來確定。通過長期工程實踐表明,在地下工程中按最大水頭(H)和混凝土最小壁厚(h)的比值(H/h)來確定設(shè)計抗?jié)B等級,與實際狀況有較大差距,往往選用的抗?jié)B等級偏高。這不僅造成工程成本加大,而且由于高抗?jié)B等級的防水混凝土水泥用量大,水化較高,反而增加了混凝土開裂滲透水的可能性。
地下工程抗?jié)B等按埋置深度確定是以理論分析與大量的工程實踐為依據(jù)的,如、、、、、等地工程調(diào)查統(tǒng)計情況,埋置深度≥10m的地下工程其防水混凝土的抗?jié)B等級大多在P6~P8,極少超出此范圍,即使埋深高達20m左右的工程,其抗?jié)B等級選用P10獲得良好防水效果。
3.防水混凝土使用的環(huán)境溫度不得高于80°C;處于侵蝕性介中防水混凝土的耐侵蝕系數(shù)不應小于0.8,耐侵蝕系數(shù)是指防水混凝土試塊在侵蝕性介質(zhì)中和在飲用水中分別養(yǎng)護6個月后的抗折強度之比。
防水混凝土的抗?jié)B性隨著溫度提高而降低,溫度越高則越較低越顯著,當溫度超過250°C時,混凝土幾乎失去抗?jié)B能力。因此規(guī)定,防水混凝土最高使用溫度不得超過100°C。
4.防水混凝土結(jié)構(gòu)底板的混凝土墊層,強度等級不應小于C15,厚度不應小于100mm,在較弱土層中不應小于150mm。
5.防水混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應符合以下要求:
結(jié)構(gòu)自防水設(shè)計的前提是地基穩(wěn)定,不得發(fā)生破壞性的不均勻沉降,細部構(gòu)造的設(shè)計要合理。側(cè)重點是如何通過正確配置結(jié)構(gòu)鋼筋來控制混凝土產(chǎn)生有害裂縫。
(1)結(jié)構(gòu)厚度不應小于250mm;裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通;迎水面鋼筋保護層厚度一般不應小于50mm,當?shù)叵滤疅o侵蝕作用時,可適當減小,但不應小于40mm。
(2)鋼筋混凝土的配筋要求
地下工程的溫、濕度較穩(wěn)定,溫度裂縫少見,主要解決混凝土硬化早期出現(xiàn)的干縮裂縫和混凝土水化熱產(chǎn)生的冷縮裂縫。結(jié)構(gòu)地板配筋較多,一般不會出現(xiàn)貫穿裂縫。由于邊墻長且薄,保溫保濕養(yǎng)護較難,容易出現(xiàn)豎向裂縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,應采用細而密的配筋原則,水平構(gòu)造筋間距不宜大于150mm,配筋率宜大于0.4%,在墻的中部或頂端300~400mm范圍內(nèi),水平筋間距宜為50~100mm,形成一道“暗梁”,以平衡墻體受底板約束產(chǎn)生的收縮應力,墻柱連接處因應力集中易出現(xiàn)豎向裂縫,該處宜增設(shè)加筋10%~15%,邊墻后澆帶間距30~50m,釋放部分收縮應力40~50d后再用膨脹混凝土回填。
(3)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求
地下結(jié)構(gòu)設(shè)計為普通防水混凝土時,底板和邊墻應設(shè)后澆縫。
地下結(jié)構(gòu)設(shè)計為摻膨脹劑的補償收縮混凝土時,底板后澆縫可延長至50~60m,并可用膨脹加強(2m寬)取代后澆縫,可連續(xù)澆筑100~150m,不留縫。該混凝土可產(chǎn)生0.2~0.7MPa預壓應力,不會發(fā)生貫穿裂縫。但對于邊墻,仍需以30~50m分段澆筑,膨脹加強帶可在14d后用大膨脹混凝土回填。 (責任編輯:建筑小白) |