CN110004975B - 一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构及其施工方法，施工方法包括如下步骤：根据结构类型选择分段浇筑长度；根据不同季节的环境气候和温度特征合理选用复合型高性能混凝土抗裂剂组分和掺量；根据当地混凝土原材料特点，优化设计混凝土配合比；浇筑前埋设应变计；采取合理的施工顺序、振捣和收面方法；根据测温结果采取合理的拆模时间和养护制度。本发明从分段浇筑长度、抗裂剂选型、混凝土配合比、数据监测、现场施工技术交底以及养护制度入手形成一套完善的结构自防水系统，可有效控制混凝土收缩裂缝，达到混凝土结构自防水。

Description

一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构及其施工方法
技术领域
本发明属于自防水混凝土技术领域，具体涉及一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构及其施工方法。
背景技术
据统计，目前国内65％的建筑投入使用1～2年内会出现不同程度的渗漏；渗漏问题占房地产质量投诉的65％；65％的建筑防水工程即使1～2年不漏，6～8年后也需要不同程度的翻新维修。
传统的混凝土结构本体防水存在一定的误区，只关注混凝土的抗渗指标，而忽视了对混凝土有害裂缝的控制，混凝土的抗渗性能是指混凝土试块抵御一定水压渗透的能力，仅能代表混凝土结构的一个点具备防水能力，混凝土结构的一个面如果出现裂缝，单个点的抗渗等级再高也无济于事，依然会出现严重的渗漏问题，特别是近年来随着高效高性能减水剂的推广应用，中低强度等级的混凝土抗渗性完全可以满足刚性自防水要求。
传统的尾矿固结充填技术中一般是使用水泥作为固结材料来固化胶结尾矿，但水泥单耗量非常大，造成尾矿充填成本居高不下，其充填费用占采矿总成本的30％左右，水泥胶结尾砂充填存在脱水难、固结体强度偏低、水泥单耗大、充填成本较高等难题，这也是尾矿充填技术在我国难以大幅度推广的主要因素。
很多观点认为钢筋混凝土出现裂缝是无法避免的，将希望寄托于外防水材料如防水卷材和防水涂料等，然而通过大量工程的渗漏现象表明，外防水材料存在诸多局限性，例如外防水材料属于周期性材料随龄期增长会老化分解，防水节点难处理，渗水点难寻，一处漏水处处漏等。因此抗裂是防水的关键，只有保证混凝土结构抗裂才可能实现良好的防水效果。
混凝土裂缝出现的原因复杂多样，包括混凝土自身收缩裂缝(如塑性收缩、干燥收缩、温度收缩和自收缩等)、沉降裂缝和荷载裂缝等，后两种裂缝可以通过设计和工法避免，而收缩引起的开裂渗漏占主要地位，且控制难度大。因为季节和环境的不同，需要针对不同的季节气候特征以结构特征采取不同的设计和施工方法，而传统施工过程中，通常没有根据气候条件适应性调整施工方法并选择不同活性的抗裂剂，这导致施工结构很难适应所有的气候条件，难免会产生大量裂缝。
中国专利CN106746785A公开了一种城市轨道交通地下车站主体结构侧墙砼裂缝控制方法，从结构分段浇筑长度设计、抗裂混凝土原材料优选与配合比设计、抗裂混凝土保温、保湿养护工艺的角度形成成套技术方案，用于控制地下车站主体结构厚度≥0.7m的侧墙砼施工期收缩裂缝的产生。但是该专利中没有针对季节变化选择不同的混凝土抗裂剂，也没有根据季节调整拆模和养护制度，该方法如果用于温度变化较大的施工条件时，不仅影响施工效率，也难以避免施工后裂缝的产生。
因此急需要设计一种根据季节气候特征和结构特征选择合适的混凝土、抗裂剂以及合理的现场施工和养护方法，有效控制混凝土裂缝，达到混凝土结构自防水目的。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在解决现有技术问题中住宅建筑地下防水工程混凝土主体结构的收缩开裂问题，提供了一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，以达到适应各季节混凝土施工和不同结构的混凝土工程，控制裂缝的产生的目的。
本发明提供如下技术方案：一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，主要包括下列步骤：
(1)根据结构类型选择分段浇筑长度；
(2)根据不同季节的环境气候和温度特征合理选用复合型高性能混凝土抗裂剂组分和掺量；
(3)根据当地混凝土原材料特点，优化设计混凝土配合比；
(4)浇筑前埋设应变计；
(5)采取合理的施工顺序、振捣和收面方法；
(6)根据测温结果采取合理的拆模时间和养护制度。
优选地，步骤(1)中建筑地下防水工程混凝土主体结构包括底板、顶板和外墙，所述底板的厚度范围在0.25m-2.0m之间，顶板厚度范围在0.25m-0.5m，外墙厚度范围在0.25m-0.5m之间。其中板式结构在0.25m-1m时最大分段浇筑长度≤60m，1m-2m时最大分段浇筑≤40m，墙体最大浇筑长度≤60m，长度超过此数值则需设置温度后浇带或膨胀加强带，主楼与车库之间必须按规范要求距离设置沉降后浇带。
优选地，步骤(2)中所述季节分为春秋季、夏季和冬季，春秋季的日平均温度为10～25℃，夏季的日平均温度≥25℃，冬季的日平均温度≤10℃；
复合型高性能混凝土抗裂剂根据所述季节特征比例可调控，不同季节复合型高性能混凝土抗裂剂各组分占比如下：
夏季：轻烧氧化镁熟料50％-75％，轻烧氧化钙熟料10％-20％，石膏10-20％，硅灰0％-5％，明矾石0-5％；
春秋季：轻烧氧化镁熟料35％-45％，轻烧氧化钙熟料35％-45％，石膏10-20％，硅灰2％-5％，明矾石0-5％；
冬季：轻烧氧化镁熟料20％-30％，轻烧氧化钙熟料50％-70％，石膏5-15％，硅灰2％-8％，明矾石2-5％；
复合型高性能混凝土抗裂剂在主体结构中掺量为混凝土配合比中胶凝材料总量的6-8％，后浇带或膨胀加强带中产量为8-10％。
更优选地，所述轻烧氧化镁熟料中MgO含量不低于80wt％，活性为100s-200s；所述轻烧氧化钙熟料中f-CaO含量不低于50wt％，所述硅灰中SiO2含量不低于85wt％。
因为随着季节的变化，混凝土所处环境温度差异较大，混凝土平均初始温度、温峰、受光照时间和降温速率均有不同；发明人发现如果不同季节采用相同的抗裂剂组分和配比，则其施工形成的结构产生裂缝的情况会大不相同，只有适应每个季节的规律调整选择合适的抗裂剂，才能保证良好的防裂效果。
特别是在夏季，混凝土初始温度高、温峰高、散热慢而且干燥收缩大，需要反应活性较慢的抗裂剂和对应拆模养护方案与之相匹配；
春秋季特点是昼夜温差大，白天温度高日照时间长，晚上温度低，昼夜降温速率不一致，需要复合型高性能混凝土抗裂剂与之匹配；
冬季混凝土初始温度低、温峰低、散热快而且干燥收缩小，需要活性快的抗裂剂与相应保温措施与之相匹配。
作为另一种优选方案，所述复合型高性能混凝土抗裂剂中轻烧氧化镁熟料和轻烧氧化钙熟料经过预处理：包括首先氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料与聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂粉末混合，然后与硅树脂的甲苯溶液混合均匀，轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料：聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂：硅树脂的混合质量比为10:1～2:2:3；然后进行喷雾干燥仪进行干燥制粒，制得粒径为20～30微米的改性轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料。
本优选方案中聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂为两亲性温敏吸水树脂，温度升高或降低时其吸水性产生改变，继而影响抗裂剂中活性成分与水反应的速度，轻烧氧化镁熟料和轻烧氧化钙熟料经过预处理后随温度变化呈现出不同的反应活性，而硅树脂为吸水性较差的树脂与两亲性的吸水树脂配合对抗裂剂起到一定的包裹作用和缓释的作用，可使抗裂剂在较长时间都具有特定的反应活性。
所述聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂粉末优选的制备方法是将丙烯酸纳、N-异丙基丙烯酰胺、N-N亚甲基双丙烯酰以2:10:1的质量份比例加入到100质量份的水中，搅拌均匀，然后加入过硫酸钾和0.1份的四甲基乙二胺，搅拌均匀，25℃在氮气气氛下反应3h，然后水洗烘干得粉碎研磨得到。制得的温敏树脂温度在10-20度时呈现较好的吸水性，且吸水速性呈缓慢下降的趋势，且温度超过25摄氏度后明显下降。硅树脂优选粘度为10-15mPas的甲基苯基硅树脂。
采用如上述优选方案进行轻烧氧化镁熟料和轻烧氧化钙熟料改性后，春秋季的复合型高性能混凝土抗裂剂配方也可适用于夏季和冬季，使同一种抗裂剂在不同季节呈现不同的活性，保证了较好的抗裂效果。
优选地，步骤(3)中所述混凝土原材料包括水泥、矿粉、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、减水剂和复合型高性能混凝土抗裂剂，水泥等级为42.5及以上普通硅酸盐或硅酸盐水泥；矿粉为S95以上矿渣粉；粉煤灰为II级以上F类电厂粉煤灰；粗骨料为粒径不大于31.5mm的连续级配碎石，含泥量不大于1.0％，细骨料细度模数范围可为2.0-3.4，含泥量不大于3.0％，为机制砂或河沙；所述减水剂可为聚羧酸系、脂肪族或萘系减水剂；
优化设计混凝土配合比优化设计方法包括：混凝土等级范围为C30～C60，水灰比不大于0.46，砂率不大于45％，胶凝材料总量不超过550kg/m3，水泥用量不低于200kg/m3，用水量150-180kg/m3，矿渣粉和粉煤灰总用量不低于胶凝材料用量的30％；复合型高性能混凝土抗裂剂作为胶凝材料内掺或部分内掺取代粉煤灰、矿粉或水泥；混凝土矿渣粉和粉煤灰总用量为胶凝材料用量的20％～40％。不改变胶凝材料总用量，尽可能降低或不增加水化热。凝土坍落度控制范围160mm-200mm。
优选地，步骤(4)中所述应变计兼有测温和测应变作用，应变计埋设方法在于板式和墙体结构中选取开裂风险最大的位置，板式结构埋置点选取结构形心位置，应变计方向平行于板长度方向；外墙埋设点选取墙长的1/2、高度距底部的1/3和厚度的1/2处，应变计方向平行于墙长度方向。
因为外墙混凝土收缩时产生从两端向中心收缩的趋势，必然受到底板约束，外墙混凝土全截面出现连续法向拉应力σx，是引起垂直开裂的主要应力，其最大值出现在墙长度的中心处，垂直方向靠近底板导墙处最先开裂，两种结构埋置位置如图1和图2所示。采取本方案可大大降低开裂的风险。
优选地，步骤(5)中施工顺序具体为混凝土浇筑从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。亦可采取中间向两边推进，保持混凝土均匀上升。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，避免产生冷缝。
所述振捣方法为混凝土依次振捣密实，振点间距300～400mm均匀布置，不漏振、欠振和过振。振捣时间以混凝土不泛浆，不出气泡为止，外墙根据高度大小选取分层浇筑振捣次数，尤其是墙体下部振捣，防止漏振造成的蜂窝麻面和连通的孔洞。
所述收面方法为混凝土浇筑完后，摊平混凝土，应进行第一次人工抹面收光，终凝前用抹光机二次抹面，可以有效减少或消除混凝土早期塑性阶段收缩裂缝或振捣带动引起的表面裂缝。混凝土终凝后，及时洒水润湿并覆盖薄膜或毛毡。
优选地，步骤(6)中所述拆模养护制度根据不同季节和不同结构可采取如下措施：
春秋夏季施工时，板式结构拆模(侧模板和导墙模板)方法为，混凝土中心温度与环境平均温度差值在15℃以内时拆模板，顶板模板和支撑需要达到设计强度等级的100％，板式结构养护(底板和顶板)方法为，混凝土二次抹面之后，终凝时喷雾润湿，覆盖塑料养护膜，1-2d养护膜拆除后洒水养护，或者蓄水养护，保湿14天以上；
春秋夏季施工时，外墙拆模和养护方法为，混凝土内外温差比较大，混凝土温峰值较高，在混凝土24d后即拆模，外墙穿墙螺栓拆除后，挂毛毡，待混凝土自然冷却至内部温度与环境温度差值在10℃以内时，对所述毛毡进行洒水保湿养护，每天洒水次数在6次以上，龄期至14d。
冬季施工时，板式结构拆模(侧模板和导墙模板)方法为，混凝土中心温度与环境平均温度差值在15℃以内时拆模板，顶板模板和支撑在达到设计强度等级的100％时拆除，板式结构养护方法为(底板和顶板)混凝土第一收面后即覆盖塑料养护膜，并覆盖毛毡，随气温降低，可加盖毛毡层数，不洒水养护，冬季气温低，混凝土强度增长较慢，不过早上人、上荷载和堆放重物，防止混凝土因受力引起的荷载裂缝，
冬季施工时，外墙拆模方法为根据测温数据，在砼达冷却到5-10℃后方可拆除，一般为3-5天，外墙养护方式为，拆除模板后挂毛毡保温，不洒水养护。
相比现有技术，本发明具有以下优点：本发明从分段浇筑长度、抗裂剂选型、混凝土配合比、数据监测、现场施工技术交底以及养护制度入手形成一套完善的结构自防水系统，可有效控制混凝土收缩裂缝，达到混凝土结构自防水。
附图说明
图1为板式结构应变计埋置点位置示意图。
图2外墙应变计埋置点位置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合案例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
案例1
本案例的防水系统用于安徽某住宅建筑项目，地上9层，地下室一层，筏板基础与框架剪力墙结构，防水等级一级，抗渗等级P6，主楼筏板厚700m(不包括下柱墩和电梯井)，侧墙厚0.3m、层高3.8m，顶板厚0.25m，最大分段浇筑长度50m，地下建筑面积约15000m2，地下室外墙(包括主楼和车库)总周长约1200m，分A区和B区，A区底板、侧墙和顶板均采用普通膨胀剂配制C35P6补偿收缩混凝土，B区底板、侧墙和顶板均采用复合型高性能混凝土抗裂剂配制C35P6补偿收缩混凝土，均采用同一家混凝土公司供应，施工季节为春夏秋三季，气候特征为四季分明，A区地下防水主体结构施工年月为2017年4月-2017年8月，B区地下防水主体结构施工年月为2017年8月-2017年11月，自防水混凝土总浇筑方量约20000方。本实施方式中浇筑部位与混凝土的等级配方选择如表1所示，各混凝土测试的项目如表2所示。
表1浇筑部位与混凝土的等级配方选择
Figure GDA0002306653800000061
表2为各混凝土测试的项目
Figure GDA0002306653800000062
Figure GDA0002306653800000071
案例1原材料选择为PO42.5普通硅酸盐水泥，比表面积353m2/kg；F类II级粉煤灰；S95级矿渣粉，比表面积408m2/kg；自然连续级配碎石(5-25mm)，含泥量0.7％,；河沙50％与机制砂50％复配的细度模数2.8的II区中砂，含泥量1.6％；脂肪族减水剂；普通膨胀剂；复合型高性能混凝土抗裂剂，武汉三源特种建材有限公司生产。
案例1所述A区为普通膨胀剂，配方组分为轻烧氧化镁熟料20％，轻烧氧化钙熟料40％，石膏20％，粉煤灰20％，不随季节更改配方。
案例1所述A区混凝土公司原设计配合比中胶凝材料总量395kg/m3，水泥用量250kg/m3，矿粉用量60kg/m3，粉煤灰用量55kg/m3，膨胀剂采用内掺法引入用量为30kg/m3，胶材总量不变，水灰比0.42，用水量165kg/m3，砂率43％，脂肪族减水剂掺量为8.69kg/m3，混凝土坍落度180±20mm，测得28d抗压强度值为41.7MPa，抗渗等级大于P12。
案例1所述B区复合型高性能混凝土抗裂剂中氧化镁熟料的活性为120±20s，配方组分为夏季：轻烧氧化镁熟料65％，轻烧氧化钙熟料15％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％；春秋季：轻烧氧化镁熟料40％，轻烧氧化钙熟料40％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％；。
案例1所述B区混凝土公司原设计配合比中胶凝材料总量395kg/m3，水泥用量250kg/m3，矿粉用量70kg/m3，粉煤灰用量75kg/m3，内掺法配合比优化后为水泥用量250kg/m3，矿粉用量60kg/m3，粉煤灰用量55kg/m3，复合型高性能混凝土抗裂剂用量为30kg/m3，胶材总量不变，水灰比0.42，用水量165kg/m3，砂率43％，脂肪族减水剂掺量为8.69kg/m3，混凝土坍落度180±20mm，测得28d抗压强度值为42.8MPa，抗渗等级大于P12。
AB两区施工顺序、振捣方法和收面方式均按步骤(4)所述方法进行，各结构拆模时间和养护方法按步骤(5)中所述春夏秋季方式实施；
A区春季施工，环境温度5℃-25℃，混凝土初始温度24.8℃，底板温峰51.9℃，降温速率为4.3℃/d，侧面模板5d后拆除，拆模时温度为30.5℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰46.3℃，3d后拆除模板，拆模时26.4℃，外墙拆模后覆盖毛毡并洒水保湿养护14d，顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板；
A区夏季施工，环境温度25℃-36℃，初始温度31.5℃，底板温峰60.7℃，降温速率为5.2℃/d，侧面模板5d后拆除，拆模时温度为34.4℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰54.3℃，3d后拆除模板，拆模时39.5℃，外墙拆模后覆盖毛毡并洒水保湿养护14d；顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板支撑；
B区夏季施工，环境温度25℃-36℃，混凝土初始温度31.3℃，底板温峰52.7℃，降温速率为4.8℃/d，侧面模板4d后拆除，拆模时温度为33.7℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰51.4℃，2d后拆除模板，拆模时39.5℃，外墙拆模后覆盖毛毡并洒水保湿养护14d；顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板支撑；
B区秋季施工，环境温度5℃-25℃，混凝土初始温度26.8℃，底板温峰49.6℃，降温速率为4.8℃/d，侧面模板4d后拆除，拆模时温度为30.4℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰43.4℃，2d后拆除模板，拆模时28.2℃，外墙拆模后覆盖毛毡并洒水保湿养护14d，顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板。本实施方式各项目回填后裂缝渗漏统计结果得到结果如表3所示。
表3对项目回填后裂缝渗漏统计结果得到结果
Figure GDA0002306653800000081
Figure GDA0002306653800000091
A区春夏季底板和侧墙降为室温后，一直处于负应变状态，除顶板外，一年内底板和侧墙均不同程度出现裂缝；B区夏秋季底板侧墙和顶板降为室温后，一直稳定处于正应变状态，且均大于110με，无收缩开裂风险，经持续观察，主体自防水结构下雨天和回填后至今已经超过六年，未出现裂缝和渗漏。
本案例中A区由于选择的抗裂剂不合适，以及混凝土没有根据不同结构进行调整等原因导致混凝土底板和侧墙均出现裂缝。而B区根据季节和结构选择合适的施工方法和施工原料后，防裂效果显著改善。
案例2
山东枣庄某住宅建筑项目地上22层，地下室二层，筏板基础与框架剪力墙结构，防水等级一级，抗渗等级P8，主楼筏板厚1.1m(不包括下柱墩和电梯井)，侧墙厚0.25m、层高3.7m，顶板厚0.25m，最大分段浇筑长度42m，地下建筑面积约30000m2，地下室外墙(包括主楼和车库)总周长约1100m，车库底板、侧墙和顶板均采用C30P6补偿收缩混凝土，主楼筏板和侧墙采用C40P8补偿收缩混凝土。施工季节为秋冬两季，气候特征四季分明，地下防水主体结构施工年月为2017年8月-2018年2月，结构自防水混凝土总浇筑方量约30000方。
原材料选择为PO42.5普通硅酸盐水泥；F类II级粉煤灰；自然连续级配碎石(5-25mm)，含泥量0.5％,；细度模数2.7的II区中砂，含泥量1.3％；聚羧酸系减水剂；复合型高性能混凝土抗裂剂，武汉三源特种建材有限公司生产。
案例2中复合型高性能混凝土抗裂剂中氧化镁熟料的活性为120±20s，C区冬季：轻烧氧化镁熟料25％，轻烧氧化钙熟料55％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％；D区秋季：轻烧氧化镁熟料40％，轻烧氧化钙熟料40％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％；E区夏季：轻烧氧化镁熟料40％，轻烧氧化钙熟料40％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％。
C区、D区、E区中采用相同的混凝土供应公司，混凝土公司原设计配合比中C30P6胶凝材料总量405kg/m3，水泥用量324kg/m3，粉煤灰用量81kg/m3，内掺法配合比优化后为水泥用量324kg/m3，粉煤灰用量56kg/m3，复合型高性能混凝土抗裂剂用量为25kg/m3，胶材总量不变，水灰比0.44，用水量180kg/m3，砂率42％，聚羧酸减水剂掺量为10.2kg/m3，混凝土坍落度180±20mm。C40P8胶凝材料总量460kg/m3，水泥用量368kg/m3，粉煤灰用量92kg/m3，内掺法配合比优化后为水泥用量368kg/m3，粉煤灰用量55kg/m3，复合型高性能混凝土抗裂剂用量37kg/m3，胶材总量不变，水灰比0.37，用水量170kg/m3，砂率40％，聚羧酸减水剂掺量为12.9kg/m3，混凝土坍落度180±20mm。
各结构施工顺序、振捣方法和收面方式按步骤(4)所述方法进行，各结构拆模时间和养护方法按步骤(5)中所述春夏秋冬季方式实施；
根据各结构部位特征埋设应变计和测温线，C区施工时冬季环境温度-7℃-10℃，混凝土初始温度16.8℃，底板温峰55.8℃，降温速率为4.1℃/d，侧面模板7d后拆除，拆模时温度为27.4℃，，第一次收面后直接覆盖薄膜和毛毡，保温养护14d；外墙温峰40.4℃，4d后拆除模板，拆模时7.5℃，外墙拆模后挂毛毡养护14d；顶板散热快温峰不高，混凝土第一次收面后直接覆盖薄膜和毛毡，28d后拆除模板支撑；
D区施工时秋季环境温度8℃-25℃，混凝土初始温度22.1℃，底板温峰66.8℃，降温速率为4.1℃/d，侧面模板10d后拆除，拆模时温度为28.8℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰46.7℃，3d后拆除模板，拆模时20.2℃，外墙拆模后挂毛毡并洒水保湿养护14d；顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板。
E区施工时，夏季环境温度26℃-36℃，混凝土初始温度32.2℃，底板温峰62.8℃，降温速率为4.5℃/d，侧面模板4d后拆除，拆模时温度为37.8℃，混凝土终凝前二次抹面，洒水润湿覆盖薄膜，保湿养护14d；侧墙温峰56.2℃，3d后拆除模板，拆模时36.7℃，外墙拆模后覆盖毛毡并洒水保湿养护14d；顶板散热快温峰不高，混凝土终凝后洒水保湿养护14d，28d后拆模板支撑。
对项目回填后裂缝渗漏统计结果得到结果如表3，秋季D区和冬季C区底板侧墙和顶板降为室温后，一直稳定处于正应变状态，且均大于150με，无收缩开裂风险，经持续观察，主体自防水结构下雨天和回填后至今已经六年未出现裂缝和渗漏。夏季F区底板和侧墙降为室温后，一直处于负应变状态，除顶板外，一年内底板和侧墙均不同程度出现裂缝。
本案例F区夏季施工却没有采用适合于夏季的抗裂剂组分，使得抗裂剂活性不适合夏季施工，造成裂缝出现。这说明了根据不同季节选择合适活性的抗裂剂是非常有必要的。
案例3
与方案2中山东枣庄某住宅建筑项目属于同一项目，不同楼栋。两建筑基本情况相同，施工方法也相同。区别在于，案例3中复合型高性能混凝土抗裂剂中包括改性轻烧氧化镁熟料40％，改性轻烧氧化钙熟料40％，石膏10％，硅灰5％，明矾石5％；改性轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料的制备方法如下：包括首先氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料与聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂粉末混合，然后与硅树脂的甲苯溶液混合均匀，轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料：聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂：硅树脂的混合质量比为10:1～2:2:3；然后进行喷雾干燥仪进行干燥制粒，制得粒径为20～30微米的改性轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料。所述聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂粉末优选的制备方法是将丙烯酸纳、N-异丙基丙烯酰胺、N-N亚甲基双丙烯酰以2:10:1的质量份比例加入到100质量份的水中，搅拌均匀，然后加入过硫酸钾和0.1份的四甲基乙二胺，搅拌均匀，25℃在氮气气氛下反应3h，然后水洗烘干得粉碎研磨得到。制得的温敏树脂温度在10-20度时呈现较好的吸水性，且吸水速性呈缓慢下降的趋势，且温度超过25摄氏度后明显下降。硅树脂是粘度为10-15mPas的甲基苯基硅树脂。
F区夏季施工和G区秋季施工，均采用上述复合型高性能混凝土抗裂剂。
各结构施工顺序、振捣方法和收面方式按步骤(4)所述方法进行，各结构拆模时间和养护方法按步骤(5)中所述春夏秋冬季方式实施，具体参见表3。
对项目回填后裂缝渗漏统计结果得到结果如表3，秋季G区和夏季F区底板侧墙和顶板降为室温后，一直稳定处于正应变状态，且均大于150με，无收缩开裂风险，经持续观察，主体自防水结构下雨天和回填后至今已经六年未出现裂缝和渗漏。
本案例3说明通过改变抗裂剂中设置合适的温敏和缓释组分可以使抗裂剂在不同的季节具有不同的活性，并且可以降低温峰，使抗裂剂持续而缓慢地与水反应，可适应不同的季节施工，具有良好的抗裂效果。
综上可以看出，本发明的根据季节和结构特征选择不同的施工方法和材料，有效控制裂缝的产生。如果不按照本发明中在不同季节选择不同活性的抗裂剂的方法，或者不根据结构进行分段浇筑设置施工缝，或者不根据季节规律选择合适的养护和拆模制度等，均会对混凝土结构的防裂效果造成很大影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，主要包括下列步骤：
(1)根据结构类型选择分段浇筑长度；
(2)根据不同季节的环境气候和温度特征合理选用复合型高性能混凝土抗裂剂组分和掺量；
(3)根据当地混凝土原材料特点，优化设计混凝土配合比；
(4)浇筑前埋设应变计；
(5)采取合理的施工顺序、振捣和收面方法；
(6)根据测温结果采取合理的拆模时间和养护制度；
步骤(2)中所述季节分为春秋季、夏季、冬季，春秋季的日平均温度为10～25℃，夏季的日平均温度≥25℃，冬季的日平均温度≤10℃；
复合型高性能混凝土抗裂剂根据所述季节特征比例可调控，不同季节复合型高性能混凝土抗裂剂各组分占比如下：
夏季：轻烧氧化镁熟料50％-75％，轻烧氧化钙熟料10％-20％，石膏10-20％，硅灰0％-5％，明矾石0-5％；
春秋季：轻烧氧化镁熟料35％-45％，轻烧氧化钙熟料35％-45％，石膏10-20％，硅灰2％-5％，明矾石0-5％；
冬季：轻烧氧化镁熟料20％-30％，轻烧氧化钙熟料50％-70％，石膏5-15％，硅灰2％-8％，明矾石2-5％；
复合型高性能混凝土抗裂剂在主体结构中掺量为混凝土配合比中胶凝材料总量的6-8％，后浇带或膨胀加强带中掺量为8-10％。
2.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，
步骤(1)中建筑地下防水工程混凝土主体结构包括底板、顶板和外墙，所述底板的厚度范围在0.25m-2.0m之间，顶板厚度范围在0.25m-0.5m，外墙厚度范围在0.25m-0.5m之间；其中板式结构在0.25m-1m时最大分段浇筑长度≤60m，1m-2m时最大分段浇筑≤40m，墙体最大浇筑长度≤60m，长度超过此数值则需设置温度后浇带或膨胀加强带，主楼与车库之间必须按规范要求距离设置沉降后浇带。
3.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，所述轻烧氧化镁熟料中MgO含量不低于80wt％，活性为100s-200s；所述轻烧氧化钙熟料中f-CaO含量不低于50wt％，所述硅灰中SiO2含量不低于85wt％。
4.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，所述复合型高性能混凝土抗裂剂中轻烧氧化镁熟料和轻烧氧化钙熟料经过预处理：包括首先氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料与聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂粉末混合，然后与硅树脂的甲苯溶液混合均匀，轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料：聚N-异丙基丙烯酰胺类树脂：硅树脂的混合质量比为10:1～2:2:3；然后进行喷雾干燥仪进行干燥制粒，制得粒径为20～30微米的改性轻烧氧化镁熟料或轻烧氧化钙熟料。
5.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，步骤(3)中所述混凝土原材料包括水泥、矿粉、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、减水剂和复合型高性能混凝土抗裂剂，水泥等级为42.5及以上普通硅酸盐或硅酸盐水泥；矿粉为S95以上矿渣粉；粉煤灰为II级以上F类电厂粉煤灰；粗骨料为粒径不大于31.5mm的连续级配碎石，含泥量不大于1.0％，细骨料细度模数范围可为2.0-3.4，含泥量不大于3.0％，为机制砂或河沙；所述减水剂可为聚羧酸系、脂肪族或萘系减水剂；
优化设计混凝土配合比优化设计方法包括：混凝土等级范围为C30～C60，水灰比不大于0.46，砂率不大于45％，胶凝材料总量不超过550kg/m3，水泥用量不低于200kg/m3，用水量150-180kg/m3，矿渣粉和粉煤灰总用量不低于胶凝材料用量的30％；复合型高性能混凝土抗裂剂作为胶凝材料内掺或部分内掺取代粉煤灰、矿粉或水泥。
6.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)中所述应变计兼有测温和测应变作用，应变计埋设方法在于板式和墙体结构中选取开裂风险最大的位置，板式结构埋置点选取结构形心位置，应变计方向平行于板长度方向；外墙埋设点选取墙长的1/2、高度距底部的1/3和厚度的1/2处，应变计方向平行于墙长度方向。
7.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，步骤(5)中所述施工顺序从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升，避免产生冷缝；混凝土要依次振捣密实，振点布置间距300～400mm，不漏振、欠振和过振；振捣时间以混凝土不泛浆，不出气泡为止，外墙根据高度大小选取分层浇筑振捣次；底板及顶板浇筑完毕后，摊平混凝土，进行第一次人工抹面收光，终凝前用抹光机二次抹面，消除混凝土早期塑性阶段收缩裂缝；混凝土终凝后，及时洒水养护并覆盖薄膜或毛毡。
8.根据权利要求1所述的一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构的施工方法，其特征在于，步骤(6)所述拆模和养护制度应根据不同部位不同季节特征进行调整，底板侧模板和外墙模板拆模时间根据混凝土测温结果控制，顶板上荷载和拆模时间根据混凝土强度确定。
9.一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构，其特征在于，所述自防水结构是采用权利要求1到8任一项所述的施工方法进行施工形成的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110683810A (zh) * 2019-10-25 2020-01-14 中铁十六局集团地铁工程有限公司 一种适用于大型车站的防裂缝混凝土及施工方法
CN112195979B (zh) * 2020-09-18 2022-03-18 中铁十四局集团第二工程有限公司 一种地下侧墙结构混凝土抗裂防水施工方法
CN113062351B (zh) * 2021-03-05 2022-08-12 武汉三源特种建材有限责任公司 一种高铁车站地下工程全刚性防水构造及施工方法
CN114197897A (zh) * 2021-11-19 2022-03-18 武汉源锦建材科技有限公司 一种现浇混凝土剪力墙裂缝的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106149766A (zh) * 2016-06-25 2016-11-23 贺州学院 一种地下空间防水措施的方法
CN106836808A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 中建二局第三建筑工程有限公司 自密实大体积混凝土施工方法
CN107313463A (zh) * 2017-04-06 2017-11-03 江苏苏博特新材料股份有限公司 城市轨道交通地下车站主体结构侧墙砼裂缝控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106149766A (zh) * 2016-06-25 2016-11-23 贺州学院 一种地下空间防水措施的方法
CN106836808A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 中建二局第三建筑工程有限公司 自密实大体积混凝土施工方法
CN107313463A (zh) * 2017-04-06 2017-11-03 江苏苏博特新材料股份有限公司 城市轨道交通地下车站主体结构侧墙砼裂缝控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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大体积混凝土底板的裂缝控制研究;曾亮;《四川水泥》;20171031;第297页 *

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