淺談混凝土膨脹劑在地下防水工程中的應(yīng)用

曲貴松

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)自防水才是根本。混凝土的貫通性裂縫是結(jié)構(gòu)自防水失敗的主要問(wèn)題，所以通過(guò)控制混凝土不產(chǎn)生有害裂縫是結(jié)構(gòu)自防水的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：膨脹劑;應(yīng)用

隨著土地資源日益減少和人防工程重要性的凸現(xiàn)，現(xiàn)有建設(shè)工程中出現(xiàn)了很多地下室采用全埋式人防地下室（平時(shí)為車庫(kù)）的工程。在這些工程中地下部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果不考慮混凝土在水硬化期間因水泥的水化熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力、混凝土干縮應(yīng)力以及施工過(guò)程中因施工不當(dāng)?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，危及結(jié)構(gòu)防水封閉性及耐久性，留下滲漏和耐久性隱患，所以，裂縫控制、防水和大體積混凝土施工等技術(shù)是地下室混凝土施工部分的難點(diǎn)。

目前，常用的防水措施主要為柔性防水和混凝土結(jié)構(gòu)自防水兩種，柔性防水也稱外防水，外防水材料一般是有機(jī)材料，其使用壽命常常受到質(zhì)疑，因此混凝土結(jié)構(gòu)自防水才是根本?；炷恋呢炌ㄐ粤芽p是結(jié)構(gòu)自防水失敗的主要問(wèn)題，所以通過(guò)控制混凝土不產(chǎn)生有害裂縫是結(jié)構(gòu)自防水的關(guān)鍵。

為了突出防水，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種防水劑。部分防水劑是為了商業(yè)炒作，實(shí)際是膨脹劑的一種卻換了一個(gè)名稱;另一些防水劑以提高混凝土和砂漿的致密度為手段，達(dá)到防水的目的。如摻加一定比例的超細(xì)礦粉（礦渣或粉煤灰）或高效減水劑或某些憎水劑等的混合物，用意提高混凝土的防水性。這種防水劑雖然在防水方面有一定的效果，但在潮濕的環(huán)境中其抗裂和防水效果卻明顯不如膨脹劑。因?yàn)樗缓蛎浽?，沒(méi)有補(bǔ)償收縮的功能。這也許就是防水劑推廣不如膨脹劑的內(nèi)在原因。但如果將摻加一定比例的超細(xì)礦粉（礦渣或粉煤灰）、高效減水劑和膠粉的水泥基材料與膨脹源有效的結(jié)合，在防止混凝土裂縫，提高混凝土防水、抗裂方面，應(yīng)會(huì)獲得最佳的效果。

當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的主要是無(wú)機(jī)膨脹劑，雖然不同的膨脹劑膨脹性能不同、膨脹能大小不同、補(bǔ)償?shù)男Ч膊煌墒侵灰獓?yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性，均能達(dá)到補(bǔ)償收縮的目的。但是如果應(yīng)用不當(dāng)，再好的膨脹劑也不能發(fā)揮補(bǔ)償收縮的效果。膨脹劑在應(yīng)用中必須注意以下兩點(diǎn)，才能使補(bǔ)償收縮效果保持最佳狀態(tài)。

1.膨脹劑必須在潮濕的環(huán)境下應(yīng)用

所有的膨脹劑只有在潮濕的環(huán)境下，才能很好地發(fā)揮對(duì)水泥石的補(bǔ)償收縮作用。因?yàn)樵诖藯l件下水分不會(huì)很快蒸發(fā)，膨脹源才能不斷形成，使水泥石結(jié)構(gòu)逐漸致密，并保持強(qiáng)度與膨脹協(xié)調(diào)一致，不斷補(bǔ)償水泥石的收縮，使水泥石宏觀體積保持基本穩(wěn)定（或有很小的收縮）。即使在水泥石水化后期，膨脹源不再大量形成。但在潮濕的環(huán)境下，由于水分不會(huì)蒸發(fā)，水泥石仍不會(huì)因干縮而開裂。但如果在干燥的條件下使用，水分很快蒸發(fā)。對(duì)于水化活性較高的礦物，水化形成的膨脹源數(shù)量有可能滿足密實(shí)水泥石的作用，在一定的時(shí)間內(nèi)部分抵消水泥石的收縮，使其早期不至于達(dá)到開裂的程度。但隨著水泥石孔隙中水分不斷蒸發(fā)，水泥石物理干縮不斷增加，原來(lái)形成的膨脹源數(shù)量已不能滿足補(bǔ)償收縮的需要，因此，后期水泥石仍可能開裂。對(duì)于水化活性較差的礦物，由于水分很快蒸發(fā)，水化形成的膨脹源數(shù)量較少，不能滿足使水泥石結(jié)構(gòu)密實(shí)和補(bǔ)償收縮的目的，因此，在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。而且，有些膨脹劑雖在水中表現(xiàn)出較大的膨脹值。但在干燥的條件下，水分蒸發(fā)形成更多的孔隙，使干縮比不加膨脹劑更大，開裂也更嚴(yán)重。

2.膨脹劑必須在有限制的條件下應(yīng)用

所有的膨脹劑只有在一定配筋率限制或周邊限制的條件下才能將化學(xué)能（膨脹能）轉(zhuǎn)化成鋼筋的拉應(yīng)力或周邊的壓應(yīng)力，最后轉(zhuǎn)變成水泥石的勢(shì)能。當(dāng)水泥石收縮時(shí)，使水泥石的體積保持平衡。否則拉應(yīng)力或壓應(yīng)力很快消失，起不到補(bǔ)償收縮的目的。

因此，膨脹劑只適用于潮濕環(huán)境下有一定配筋率的混凝土（或砂漿）工程，如地下工程、地下修補(bǔ)工程、抗?jié)B漏工程、錨固工程等。膨脹劑不適合在干燥環(huán)境下使用，更不適用于干燥環(huán)境下的素混凝土和砂漿，如各種抹灰砂漿等。還有因?yàn)榕蛎泟┰谏皾{和混凝土中加入量較少，因此，必須要攪拌均勻。同時(shí)要有較高的施工技術(shù)和嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)制度，否則，膨脹劑的補(bǔ)償收縮效果很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

面對(duì)著如此眾多的良莠難分的膨脹劑，我們?nèi)绾握_地選擇和使用它？其一，首先要選擇含水化活性較高礦物的膨脹劑。其二，性能選擇的重點(diǎn)不是7d的膨脹值的大小，而應(yīng)特別注意21d干縮值是否較小。其三，水泥石的膨脹和強(qiáng)度是否協(xié)調(diào)一致，即膨脹增長(zhǎng)時(shí)，強(qiáng)度是否降低很少，或不降低。

在很多地下工程中，我們應(yīng)用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，解決了地下室的裂縫、漏水問(wèn)題，取得了良好的使用效果。在實(shí)際施工中，影響工程質(zhì)量的因素很多，例如基礎(chǔ)的不均勻沉降、周圍溫度和濕度的變化、養(yǎng)護(hù)情況、施工組織等原因都可能導(dǎo)致開裂。但是，采用合理的技術(shù)措施，嚴(yán)格施工程序及過(guò)程控制，完全可以達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)有害裂縫。大量工程實(shí)踐證明，采用膨脹混凝土，可連續(xù)澆筑超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)不留縫而不裂，不僅簡(jiǎn)化了施工工藝，而且縮短了工期，降低了工程造價(jià)，提高了結(jié)構(gòu)的抗裂防滲效果。

我們應(yīng)該很好地研究DENKER膨脹劑能保持經(jīng)久不衰，譽(yù)滿歐洲的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)習(xí)他們嚴(yán)格的管理制度和科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，視產(chǎn)品質(zhì)量為生命的經(jīng)營(yíng)思想。

任何新材料剛剛推向市場(chǎng)時(shí)，在應(yīng)用中均可能出現(xiàn)各種問(wèn)題。這些問(wèn)題需要在研究、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工等各方面共同呵護(hù)下，不斷發(fā)現(xiàn)、分析和總結(jié)，然后逐步進(jìn)行解決，新材料才會(huì)不斷成熟和完善。