1 工程简介
山西某工程桩基防水采用刚性防水(喷水泥基渗透结晶防水涂料)。具体方法为:水泥基渗透结晶型防水涂料、桩基纵向钢筋裹膨胀止水条、桩周边抹200 mm宽聚合物水泥砂浆和桩周边抹一圈密封材料。
工艺流程:表面基层清理→喷第一层水泥基渗透结晶型防水涂料→喷第二层水泥基渗透结晶型防水涂料→养护→桩基纵筋裹膨胀止水条→抹聚合物防水砂浆→抹聚氨酯密封材料。
(1)表面基层清理。将桩头的松散石子、杂物和油污等清除干净,露出坚实洁净的面层并用清洁干净的水冲洗,表面不能出现积水。
(2)喷第一层水泥基渗透结晶型防水涂料。施工时使用专用喷枪喷,喷涂均匀。第一层的厚度不能超过1.2 mm,喷涂时喷嘴靠近涂层,以保证灰浆能喷进表面微孔或微裂纹中。
(3)喷第二层水泥基渗透结晶型防水涂料。喷第二层水泥基渗透结晶型防水涂料时,一定要等第一层初凝后仍呈微湿状态时(48 h 内)进行,如太干则应先喷洒水。
(4)养护。喷涂后当涂层开始收水,手指轻压没有印痕时,立即开始喷水雾进行湿润养护。养护时间一般要求6~8 h,此段时间的养护是保证防水效果的关健,切勿使其早期失水干燥。必要时湿润后覆盖塑料薄膜,使其保留水分。
(5)桩基纵筋裹膨胀止水条。
(6)抹聚合物防水砂浆。在桩基周边200 mm范围内基层先抹一薄层聚合物水泥浆紧跟着抹聚合物防水砂浆3 mm厚。
(7)在桩基周边抹聚氨酯密封材料。
2 水泥基渗透结晶防水涂料防水机理
防水机理:水泥基渗透结晶型防水涂料(简称:CCCW)是采用普通硅酸盐水泥、石英砂等无机材料为基料,渗入活性化合物及其他各种辅助材料干配而成的一种淡灰色粉状物防水材料[1]。材料中含有的活性化学物质,以水为载体,随着水对混凝土结构孔隙进行渗透,被流渗到砼结构内部的孔缝中,催化硅酸钙与水泥水化反应,过程中析出的Ca(OH)2与硅酸钙交互反应,形成了不溶于水的枝蔓状纤维结晶物,在混凝土结构内部吸水膨胀,使结构中的毛细孔缝得到充盈密实,有效提高了混凝土结构的抗渗水能力。活性化学物质多年后还能被水激活,继续起催化作用,因此混凝土结构即使局部受损渗漏(裂缝小于0.4 mm),在结晶作用下会自行修补愈合,具有多次抗渗能力。从而在本质上改变了普通混凝土结构体积不稳定而再次带来的裂渗。同时刚性防水材料是一种绿色、无毒、无味、无公害产品。工作示意图见图1。把CCCW防水材料按比例调成灰浆,均匀地涂刷在经过处理的混凝土基面上。图2 为CCCW防水材料中的活性物质以水做载体渗透到混凝土的毛细管孔道中,使水泥再水化,形成不溶性的晶体,使任何方向来的水及其他液体被堵塞和封闭。
3 水泥基渗透结晶防水涂料与传统有机防水材料相比
(1)同时使用于混凝土迎水面和背水面的施工,使用年限与结构体一样持久。CCCW防水涂料是无机盐水泥基混配涂料,施工后的防水涂层中固化物与混凝土结构材质相同,在正常气温下,28 d 后活性化学物质能使渗透结晶深入混凝土结构内部一般为150~400 mm,而且性能稳定不分解,防水作用长久。
(2)CCCW浓缩型防水涂料施工方便。在100%湿润或初凝混凝土基层上施工,不受雨雪天气不影响,一次性涂刷就可以完成施工任务,无需多次涂刷,并可在完工48 h 后回填,省时省工省成本。
(3)CCCW浓缩型防水涂料能抵受侵蚀性地下水、海水、氯离子、氧化物等绝大部分化学物质的侵蚀,起到混凝土防护和保护钢筋作用。CCCW防水涂料中的渗透结晶能封闭不大于0.4 mm 的混凝土收缩裂缝,渗透深度达300 mm 之多,即使在混凝土表面受损情况下,其防水及抗化学特性仍能保持不变,使钢筋免受侵蚀,延长使用寿命。
(4)CCCW浓缩型防水涂料是绿色、无味、无毒、无公害产品。其含有的活性化合物是水溶性化合物,对人体皮肤无刺激性,能用于饮用、游泳池、水库等建筑项目使用。
(5)CCCW浓缩型防水涂料当进行回填土、扎钢筋、强化网或其他常规程序时无需特别保护,涂刷之前,不要求对混凝土表面凹凸不平和缝隙处进行修整,无须在混凝土表面找平,节省成本,缩短工期。
(6)CCCW浓缩型防水涂料通过在混凝土内部渗透结晶而与混凝土基层形成整体,因此能承受水压,增强混凝土的抗压性能。其能长期承受强水压,砼层厚度为50 mm,抗压强度为13.8 MPa,涂刷两层水泥基渗透结晶型防水涂料,至少可以承受123.4 m的水头压力(1.2 MPa),对混凝土结构起到加强作用,一般能增强混凝土强度为20%~30%。
(7)CCCW浓缩型防水涂料允许混凝土透气,不让水蒸气积聚,使混凝土保持全面干爽,并具有独特的自我修复能力。CCCW 防水涂料是无机盐防水材料,所形成的结晶体不会老化。渗透结晶多年以后遇水仍能激活水泥,产生新的晶体将继续密实、密封小于0.4 mm 的裂缝,完成自我修复的过程。
4 水泥基渗透结晶防水涂料施工方法及技术要求
4.1 施工方法
(1)抹压法。用抹子把已经拌和好的防水涂料均匀地抹在防水施工面上,在每平方用料1.2 kg 的标准上要求防水涂层均匀分配,可以一次性完成施工。该施工法能保证防水涂层密实,与防水面结合性紧凑,故一般在立面和顶面的防水施工时应用。
(2)刮涂法。用橡胶刮板把已经搅拌好的防水涂料均匀地刮在防水施工面上,可一次性刮涂施工。该防水施工方法能确保防水涂层施工均匀,施工进度快,一般应用在水平面的防水施工。迎水面防水施工时,因无法预知可能存在的渗水部位,应略增加用量,尽可能提高防水涂层的抗渗能力,并注意蜂窝状基面的处理。背水面施工时,细小的渗漏都易察觉,在防水施工前先进行堵漏。常规用量1.3~1.5 kg/m2,涂层厚度1.0~1.2 mm。
(3)涂刷法。针对防水施工面不光滑及特殊部位的防水施工,用该方法施工时要求防水面有一定的湿度方可进行,最好边喷水边涂刷,要求两次涂刷完成,该方法用作防水施工可针对过分粗糙的防水面节约防水涂料用量,在粗糙面上涂布能确保防水涂层颁布均匀,涂料与基面附着力强。常规用量不小于1.0 kg/m2,涂层厚度0.8~1.2 mm。一般刷一遍约为0.5~0.8 kg/m2。
(4)喷涂法。按水∶料=1∶2(质量比)调配,采用喷枪时应注意距涂层近以保证灰浆充分喷进微孔中。常规用量:1~1.2 kg/m2,涂层厚度: 0.8~1 mm。
(5)干撒法。在混凝土浇注密实碾压或振捣密实平整后进行施工。按规定用量均匀地喷撒在混凝土表面压实抹光。终凝后检查是否有不良施工处并及时修补;若在暴晒情况下,应洒水保养。常规用量:1 kg/m2 左右,涂层厚度:0.8~1.0 mm。
4.2 技术要求
(1)由于水泥基渗透结晶型防水材料加水后制成的浆体是一种悬浮液,涂料中细砂与水泥基材料在密度上的差异便会产生不一致沉降,于是一般加水搅拌后一边涂刷一边搅拌,静置5 min 以上即需再搅拌,这样才能保证涂料均质。否则容易出现容器内浆料下部含砂增多的现象。
(2)拌料水、养护水以饮用水为最佳,不宜采用不清洁的污染水。
(3)施工在混凝土结构或牢固的水泥砂浆基面上进行,不要直接用于粉灰层、尘土污垢及其他杂物表面,以提供充分开放的毛细管系统,有利于材料的渗透和结晶体的形成。
(4)卫浴施工对管道接缝处须进行特别处理,可沿管壁与基面交接处,凿10 mm 深的V 型槽进行封堵后,再做基面防水涂层。
(5)立面与平面的阴角处不能太厚,如有二涂施工的必须待上道工序涂层手感不黏后,方可进行下道施工。
(6)水泥基渗透结晶防水涂料作为水泥基材料,其养护不当将直接影响渗透结晶效果,并且易出现开裂、起皮、剥落等现象。
(7)养护要求。在第二层涂料终凝前,极易因水分蒸发过快而导致塑性收缩裂缝。在第二层涂料表面变干之前及时洒水养护,即可有效避免此类裂缝产生。如在涂料表面变干前已经产生微细裂缝,用抹刀在裂缝处蘸水来回抹几次即可将裂缝闭合,然后迅速喷雾洒水养护即可。洒水次数不足或养护期过短是早期裂缝出现的主要原因之一。一般每天需喷水3- 4 次,连续2~3 d,在热天或干燥天气要多喷几次,防止涂层过早干燥,养护龄期不得少于3 d,最好为7 d。
5 结语
水泥基渗透结晶防水涂料可广泛用于隧道、大坝、水库、发电站、核电站、冷却塔、地下铁道、立交桥、桥梁、地下连续墙、机场跑道、桩头桩基、废水处理池、蓄水池、自来水厂、工业与民用建筑地下室、屋面、厕浴间等的防水施工,以及混凝土建筑设施等所有砼结构弊病的维修与堵漏。