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第六章防水工程土木工程的防水是其产品的一项重要功能，是关系到建筑物、构筑物的寿命、使用环境及卫生条件的一项重要内容。按工程防水的部位，可分为地下防水、屋面防水、厕浴间楼地面防水、桥梁隧道防水及水池、水塔等构筑物防水等。按构造做法又可分为结构构件的自防水、刚性防水层防水和用各种卷材、涂料作为防水层的柔性防水。主讲:土木工程学院顾建平第一节地下防水工程一、概述地下防水工程是防止地下水对地下构筑物或建筑物基础的长期浸透，保证地下构筑物或地下室使用功能正常发挥的一项重要工程。根据防水标准，地下防水分为四个等级。其中建筑物的地下室多为一、二级防水，即达到“不允许渗水，结构表面无湿渍”和“不允许漏水，结构表面可有少量湿渍”的标准。主讲:土木工程学院顾建平地下室防水（一）地下防水方案卷材防水层普通防水混凝土外加剂防水混凝土（微膨胀剂、防水剂………）改性沥青类（弹性体、塑性体、聚乙烯胎、……）橡胶类（三元乙丙、三元丁、……）塑料类（聚氯乙烯、氯化聚乙烯……）橡塑共混类（氯化聚乙烯－橡胶共混、……）涂膜防水层（橡胶类、树脂类、改性沥青类、聚合物水泥类……）外加剂渗透结晶防水混凝土防水砂浆抹面防水剂防水砂浆膨胀剂防水砂浆附加防水层防水混凝土结构地下防水构造主讲:土木工程学院顾建平图8－1多道防水示例1－防水混凝土构筑物；2－卷材或涂膜防水层；3－半砖保护层；4－灰土防水层主讲:土木工程学院顾建平护坡桩（二）地下防水施工的特点1.质量要求高。2.施工条件差3.材料品种多4.成品保护难5.薄弱部位多（三）地下防水施工应遵循的原则1、杜绝防水层对水的吸附和毛细渗透。2、接缝严密，形成封闭的整体。3、消除所留孔洞造成的渗漏。4、防止不均匀沉降而拉裂防水层。5、防水层须做至可能渗漏范围以外。主讲:土木工程学院顾建平二、防水混凝土的施工（一）防水混凝土的特点、抗渗等级及种类1.防水混凝土的特点具有防水和承载等多种功能，且其防水年限同结构寿命；施工简便、质量可靠；成本低廉、耐久性好；易于检查和修堵。但由于混凝土属脆性材料，易因变形、开裂而渗漏。2.防水混凝土的抗渗等级工程埋置深度（m）1010～2020～3030～40设计抗渗等级P6P8P10P12主讲:土木工程学院顾建平3.防水混凝土的种类（1)普通防水混凝土（2）外加剂防水混凝土1)减水剂防水混凝土2)引气剂防水混凝土3)密实剂防水混凝土4)防水剂防水混凝土5)膨胀剂防水混凝土主讲:土木工程学院顾建平（二）对防水混凝土的使用与配制要求1.使用要求（1）防水混凝土基础下应作混凝土垫层，其厚度不小于100mm，强度等级不低于C10。（2）防水混凝土抗渗结构的厚度不应小于250mm；裂缝宽度应控制在0.2mm以内；迎水面钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm。（3）防水混凝土若用于侵蚀性介质中时，其耐蚀系数(试块分别在侵蚀介质与饮用水中养护6个月的抗折强度之比)不应小于0.8，否则应采取可靠的防腐措施。（4）用于受热部位时，防水混凝土表面温度不得高于80℃，否则应采取隔热措施。（5）防水混凝土不得用于受到剧烈振动或冲击的结构。主讲:土木工程学院顾建平2.配制要求~建立概念防水混凝土的配合比应通过试验确定。为了保证施工后的可靠性，在进行防水混凝土试配时，其抗渗水压值应比设计值提高O.2Mpa。（1）材料：水泥品种应按设计要求选用，其强度等级不应低于32.5级；石子应坚硬洁净，粒径为5～40mm；砂宜采用洁净中砂；水应为不含有害物质的洁净水。（2）配比：防水混凝土的水泥用量一般不应低于300kg／m3,当掺有活性掺合料时也不得少于280kg／m3。砂率宜为35％～40％；灰砂比宜为1：2～1：2.5；水灰比不得大于O.55；坍落度不宜大于50mm，采用泵送时入泵坍落度宜为100～140mm。主讲:土木工程学院顾建平（三）防水薄弱部位的处理1.混凝工施工缝防水混凝工应尽量连续浇筑，少留施工缝。（1）施工缝的位置顶板及底板防水混凝土均应连续浇筑，不宜留设施工缝。墙体一般只留设水平施工缝，其位置要避开剪力及弯矩最大处或顶板、底板与墙体的交接处，应在高出底板表面300～500mm及低于顶板底面留100mm处的墙身上。墙体设有孔洞时，施工缝距孔洞边缘不宜小于300mm。如需留设垂直施工缝时，其位置应避开地下水和裂隙水较多的地段。主讲:土木工程学院顾建平（2）构造形式（a）平缝加止水板止水板≥300遇水膨胀止水条（b）平缝加止水条≥300先浇的混凝土外贴防水层后浇混凝土（c）平缝外贴防水层图8－2防水混凝土施工缝的位置及形式示意图主讲:土木工程学院顾建平（3）施工要求施工缝的留设应保证形式正确，位置合理、准确。当原浇混凝土达到1.2MPa后，方可进行接缝施工。水平施工缝处继续浇筑混凝土时，应先铺一层20～25mm(墙底应为50～100mm)厚的水泥砂浆2.结构变形缝图8－3埋入式止水带的构造1－止水带；2－聚苯板；3－结构体（a）变形缝构造（b）橡胶止水带主讲:土木工程学院顾建平（1）止水带的安装固定图8－4止水带固定方法示意图1－结构主筋；2－混凝土结构；3－固定用钢筋；4－固定止水带的扁钢；5－留缝材料；6－中埋式止水带；7－螺母；8－螺栓主讲:土木工程学院顾建平（2）对浇筑混凝土的要求为了保证混凝土与止水带牢固结合，要严格控制水灰比和水泥用量，接触止水带的混凝土不得粗骨料集中或漏振。对水平止水带的下部，应特别注意振捣密实，排出气泡。振捣棒不得触碰止水带。3.后浇缝~后浇带后浇缝是大面积混凝土结构的刚性接缝，适用于不允许设置柔性变形缝、且后期变形趋于稳定的结构。补缝施工应与原浇混凝土间隔不少于42d，施工期的温度宜低于缝两侧混凝土施工时的温度。补缝应采用补偿收缩混凝土(如掺12％～15％UEA防水剂的混凝土)，其强度等级不得低于两侧混凝土。主讲:土木工程学院顾建平浇后4～8h开始养护，浇水养护时间不少于28d。图8－5后浇带防水构造示意图1－先浇混凝土；2－遇水膨胀止水条；3－结构主筋；4－后浇补偿收缩混凝土主讲:土木工程学院顾建平4.穿墙管道图8－6套管式穿墙管的构造做法1－翼环；2－嵌缝密封材料；3－衬垫条；4－填缝材料；5－挡圈；6－套管；7－止水环；8－橡胶圈；9－套管翼盘；10－螺母；11－双头螺栓；12－短管；13－主管；14－法兰盘主讲:土木工程学院顾建平5.预埋件防水混凝土中所有预埋件、预留孔均应事先埋设准确，严禁浇筑后剔凿打洞。预埋件端部或设备安装所需预留孔的底部，混凝土厚度均不得小于200mm，否则必须采取局部加厚或其它防水措施，以防引起渗漏。6.穿墙螺栓①在穿墙螺栓上加焊止水环。止水环钢板厚度不宜小于4mm，直径(或边长)应比螺栓直径大50mm以上，与螺栓满焊，位置居中。见图8—7(a)。拆模后割掉外露部分，端头刷防水防锈涂料。主讲:土木工程学院顾建平图8－7穿墙对拉螺栓的止水作法（a）螺栓加焊止水环；（b）止水螺栓加堵头1－防水结构；2－模板；3－横楞木；4－立楞木；5－螺栓；6－止水环；7－塑料垫块；8－挡环123654a87123456b主讲:土木工程学院顾建平②在焊有止水板的螺栓上焊两档环，外侧各穿一塑料垫圈，以顶住模板、保证墙厚。见图8—7(b)。拆模后剔除垫圈，将螺栓沿坑底割除，用膨胀水泥砂浆封堵抹平。③采用工具式止水对拉螺栓，安装构造及拆模后的处理见图8—8。其对接螺母和工具式螺栓可重复使用，模板位置稳定，安装及拆除方便，端头处理可靠。主讲:土木工程学院顾建平图8－8工具式止水对拉螺栓1－模板；2－结构混凝土；3－止水环；4－工具式螺栓；5－固定模板用螺栓；6－嵌缝材料；7－聚合物水泥砂浆；8－圆台形对接螺母8主讲:土木工程学院顾建平拆模后的墙板混凝土（四）防水混凝土的施工1.施工准备（1）编制施工方案（2）防水混凝土的试配（3）做好各种防水、止水材料及设备工具的准备（4）做好排降水工作（5）落实责任，作好交底主讲:土木工程学院顾建平2.施工工艺与技术要求（1）模板的安装（2）钢筋安装（3）设备管线安装（4）混凝土制备（5）防水混凝土的运输（6）防水混凝土的浇筑①浇筑前应做好各项准备工作。②浇筑时，混凝土的自由倾落高度不得超过1.5m，墙体的直接浇筑高度不得超过3m③若结构中有密集管群或对预埋件、钢筋稠密处，可改用相同强度等级和抗渗等级的细石混凝土，以保证质量。主讲:土木工程学院顾建平④防水混凝土也应分层浇灌、分层捣实，采用插入式振捣器振捣时，每层浇灌厚度不宜超过300～400mm，浇灌面应尽量保持水平，倾斜坡度不得大于1：5；上下层的间隔时间不宜超过1.5小时，以保证在下层初凝前将上层浇捣完毕为准。⑤浇筑墙体混凝土时，应随浇筑位置升高逐渐减小坍落度。浇至墙顶时，宜在表面均匀地撒一层直径10～30mm的石子，并压入混凝土，以免出现砂浆层。主讲:土木工程学院顾建平⑥大体积混凝土应在室外气温较低时浇筑，混凝土入模温度不宜超过28℃。⑦防水混凝土必须振捣密实（7）养护当混凝土进入终凝即应覆盖，保湿养护不少于14天。（8）拆模及回填不宜过早拆模。拆模时混凝土表面与环境温差不得超过15～20℃，以防开裂。防水泥凝土基础应及早回填，以避免干缩和温差引起开裂。并分层夯实，每层厚度不大于300mm。（9）冬季施工混凝土入模温度不应低于10℃。水温不得超过60℃，骨料温度不得超过40℃，混凝土拌合物的出机温度不得超过35℃。主讲:土木工程学院顾建平（五）防水混凝土的质量控制与评定施工中，按照质检规定次数进行材料用量、坍落度、浇筑层厚度、浇筑速度、每层的间隔时间、振捣情况等方面的检查，并按规定留置抗压强度试件和抗渗试件。连续浇筑混凝土每500m3应留置一组抗渗试件，且每项工程不得少于两组。试件应在浇筑地点与其他试件同时制作。抗渗试件每组为6块，尺寸为底径×顶径×高＝185×175×150的圆台体。一组进行28～90天标准养护，其抗渗等级应达到试验等级，最低不得低于设计等级；另一组与结构同条件下养护，作为检测结构抗渗性能的依据，其抗渗等级不应低于设计等级。主讲:土木工程学院顾建平三、卷材防水层施工（一）施工准备1.材料准备进场应检查防水材料的外观质量、核实出厂合格证及质量检测报告，并根据有关规定进行现场抽样复检，合格后方准使用。卷材防水层施工所用的基层处理剂、胶粘剂、密封材料等均应与卷材材性相容。2.机具准备主讲:土木工程学院顾建平3.对基层的处理与要求①卷材防水层的基层必须坚实、平整、干燥、洁净。平整的混凝土表面若有气孔、麻面，可用加膨胀剂的水泥砂浆填平；混凝土垫层或凹凸不平的墙体表面则应抹水泥砂浆找平层。找平层应有足够的强度，且平整、无空鼓和起砂现象。②各部位的阴阳角均应做成圆角。若用沥青卷材，其圆角的半径应不小于50mm；其他卷材，圆角半径不应小于20mm。③防水层施工时，其基层含水率应低于9％。检查时可在基层表面铺设1m×lm的防水卷材，静置3～4h后掀开，若基层表面及卷材内表面均无水印，即可视为含水率达到要求。④铺贴防水卷材前，应在基面上涂刷基层处理剂。当基面较湿时，应涂刷湿固化型胶粘剂或潮湿界面隔离剂。主讲:土木工程学院顾建平（二）施工方法1.施工程序与构造要求地下卷材防水常用全外包防水做法。按墙体结构与卷材施工的先后顺序可分为外贴法和内贴法两种程序。（1）外防外贴法~贴在永久结构的外表面外贴法是将立面卷材防水层直接粘贴在需防水结构的外墙外表面。其防水构造见图。主讲:土木工程学院顾建平图外贴法卷材防水构造≮b+300～500+150(n+1)（b）基础底板及墙体施工后（a）基础底板施工前主讲:土木工程学院顾建平（2）外防内贴法~贴在保护墙上图内贴法卷材防水构造主讲:土木工程学院顾建平（3）构造要求。①合成高分子卷材宜为单层做法，卷材短边及长边的搭接宽度均不应小于100mm，接缝处应做附加增强处理。改性沥青卷材的层数据工程情况确定，两幅卷材的搭接宽度也不应小于100mm，上下两层及相邻两幅卷材的接缝均应错开l／3