混凝土结构自防水（外加剂防水混凝土）

不同的外加剂，其性能、作用各异，应根据工程结构和施工工艺等对防水混凝土的具体要求，适宜地选用相应的外加剂。

选择和使用外加剂应注意下列各点：

1．熟悉外加剂生产厂提供的技术资料，以及产品说明书。

2．以工程实际所用材料（包括水泥、砂、石、水等）的性能、用量、配合比，结合现场施工条件（施工方法、施工温度等）的要求，进行模拟试验，以试验效果评定所选外加剂是否可以采用。采用的外加剂应符合国家或行业标准一等品以上的质量要求。

3．参考普通防水混凝土配合比的技术参数，通过试配求得外加剂的最佳掺量。

4．加强施工管理，严格遵循外加剂掺量和使用注意事项。随时进行现场监督检查，发现问题及时采取措施，以保证混凝土施工质量。

5．按有关规定做好外加剂的制备、储存和使用。

6．选用外加剂应进行经济效益分析，根据工程实际情况，做多方案比较，选择技术经济全面合理的方案。

1 引气剂防水混凝土

引气剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的引气剂配制而成的混凝土。

1．简述

在混凝土拌合物中加入引气剂后，会产生大量微小、密闭、稳定而均匀的气泡，而使混凝土黏滞性增大，不易松散和离析，可以显著地改善混凝土的和易性；还可以使毛细管的形状及分布发生改变，切断渗水通路，从而提高了混凝土的密实性和抗渗性；同时，因弥补了混凝土内部结构的缺陷，抑制其胀缩变形，故可减少因干湿及冻融交替作用而产生的体积变化，有效地提高混凝土的抗冻性，通常可较普通混凝土提高3~4倍。

引气剂防水混凝土适用于对抗渗性和抗冻性要求较高的工程结构，特别适合寒冷地区使用。

常用的引气剂有松香酸钠（松香皂）、松香热聚物；另外还有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。

2．混凝土配制要点

（1）掌握好引气剂的掺量

混凝土的含气量直接影响着引气剂防水混凝土的质量，而含气量的大小则主要取决于引气剂的掺量。

根据现行规范规定，混凝土含气量应控制在3%~5%。实践经验表明，含气量在此范围内，混凝土可获得较高的抗渗性和抗冻性；相应此最佳含气量的引气剂掺量为：松香酸钠0.1‰~0.3‰；松香热聚物0.1%。

（2）水灰比的控制

对于引气剂防水混凝土，水灰比的控制很必要，因为水灰比的大小直接影响混凝土内部气泡的数量与质量。适宜的水灰比可使混凝土获得最佳含气量和较高的抗渗性，配制混凝土时要注意调整水灰比。

（3）砂子细度的选择

砂子的细度影响混凝土内部气泡的生成。粗砂生成的气泡较大，混凝土抗渗性较差；中砂、细砂有利于混凝土的物理力学性能和抗渗性。实践表明，采用细度模数约2.6的砂较好。

3．施工注意事项

（1）采用机械搅拌。投料时，先将砂子、水泥、石子倒入搅拌机，再将引气剂与拌合水搅匀后投入搅拌机。不得单独将引气剂直接投入搅拌机，以免气泡分布不匀，影响混凝土质量。

（2）及时按规定检测混凝土拌合物的坍落度及含气量，使之严格控制在规定范围内。

（3）浇筑后采用高频振捣器振捣，排除大气泡，保证混凝土质量。

（4）住意养护。要保持湿润养护。冬期施工要注意蓄热保温，否则影响混凝土质量。引气剂防水混凝土在低温（5℃）下养护，会完全丧失抗渗能力。

2 减水剂防水混凝土

减水剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的减水剂配制而成的混凝土。

1．简述

减水剂是一种表面活性剂，它以分子定向吸附作用将凝聚在一起的水泥颗粒絮凝状结构高度分散解体，并释放出其中包裹的拌合水，使在坍落度不变的条件下，减少了拌合用水量；此外，由于高度分散的水泥颗粒更能充分水化，使水泥石结构更加密实，从而提高了混凝土的密实性和抗渗性。

减水剂防水混凝土适用于一般工业与民用建筑的防水工程，也适用于大型设备基础等大体积混凝土，以及不同季节施工的防水工程。

常用的减水剂有木质素磺酸钙、多环芳香族磺酸钠、糖蜜等。

2．配制及施工要点

（1）选择减水剂品种及其适宜掺量。应根据结构要求、施工工艺、施工温度，以及混凝土原材料的组成、特性等因素，正确地选择减水剂品种。

对所选减水剂，应经试验复核产品说明书所列技术指标。不能完全依赖说明书推荐的“最佳掺量”，应以实际所用材料和施工条件，进行模拟试验，求得减水剂适宜掺量。各类减水剂适宜掺量可参考下表。

（2）混凝土配合比，可以参考普通防水混凝土配合比各项技术参数，但应注意控制水灰比，充分发挥减水剂的估越性，并应在试配过程中，特别注意所用水泥是否与所选减水剂相适应，在有条件的情况下，宜对水泥和减水剂进行多品种比较，不宜在单一的狭隘范围内寻求“最佳掺量”。此步骤应结合经济效益一并分析考虑。

（3）施工中，应严格控制减水剂掺量，误差宜控制在1%以内。如减水剂为干粉状，宜在使用前，先将干粉倒入60℃左右的热水中搅匀，制成20%浓度的溶液（以比重计控制溶液浓度），再根据实际情况决定减水剂掺加方法（先加法或后加法）。严禁将减水剂干粉倒入混凝土搅拌机内拌合。

（4）若以粉煤灰为粉细料掺入混凝土，由于粉煤灰含有一定量的碳，可降低减水效果，应调整减水剂用量。

（5）使用引气型减水剂，为消除过多的有害气泡，可采取高频振动、插入振动，或与消泡剂复合使用等方法，含气量应控制在3%~5%，以增加混凝土的密实性。

（6）注意养护，特别是早期潮湿养护。

3 三乙醇胺防水混凝土

三乙醇胺防水混凝土是在混凝土拌合物中随拌合水掺入定量的三乙醇胺防水剂配制而成的。它抗渗性能良好，且具有早强和强化作用，施工简便，质量稳定，有利于提高模板周转率、加快施工进度和提高劳动生产率。

三乙醇胺防水剂对水泥的水化起加快作用，水化生成物增多，水泥石结晶变细，结构密实，因此提高了混凝土的抗渗性，抗渗压力可提高3倍以上。

1．三乙醇胺防水剂的配制

三乙醇胺为橙黄色透明黏稠状的吸水性液体，无臭、不燃烧、呈碱性，pH值8~9,相对密度为1.12~1.13，工业品纯度为70%~80%。它能吸收CO2，而不随水蒸气一同挥发，应避光保存。它对钢铁不起作用，而对铜、铝及其合金等破坏很快。

配制三乙醇胺防水剂的原材料均为市售成品，使用前应预先配好备用。配制防水剂时将组成材料按比例溶于水中，防水剂浓度应适当。

2．三乙醇胺防水混凝土配制要点

（1）严格按配方配制防水剂溶液，并应充分搅拌至完全溶解，防止氯化钠和亚硝酸钠溶解不充分，或三乙醇胺分布不匀而造成不良后果。

（2）三乙醇胺对不同品种的水泥作用不同，若调换水泥品种，则应重新进行试验，以确定能否采用。

（3）严格掌握掺量，并不得将防水剂材料直接投入搅拌机中，致使拌合不均匀而影响混凝土的质量。配好的防水剂应和拌合用水掺合均匀使用。

（4）在重要的防水工程中，为防钢筋锈蚀，可采用加入亚硝酸钠阻锈剂的配方配制三乙醇胺防水混凝土。

（5）在寒冷地区冬期施工，可掺用三乙醇胺外加剂，以增加混凝土的早强抗冻性，但应结合本地区的具体条件，进行配合比试验，选择外加剂适宜掺量，确保混凝土强度的增长及混凝土抗渗质量。

4 氯化铁防水混凝土

1．氯化铁防水剂的质量要求

氯化铁防水剂相对密度应大于1.4，其中二氯化铁和三氯化铁的比例应在1：1.1~1.3（重量比）范围内、且它们的含量应不少于400g/L。防水剂溶液的pH值为1~2，硫酸铝或明矾的含量为溶液重量的5%~10%。注意切勿误将市售三氯化铁当作氯化铁防水剂使用。

2．氯化铁防水混凝土配制要点及注意事项

（1）氯化铁防水剂的掺量以水泥重量的3%为宜；水灰比不大于0.55；在坍落度为30~50mm时，每立方米混凝土中水泥用量宜为320kg左右。混凝土拌合水用量中应扣除氯化铁防水剂中的含水量。

（2）氯化铁防水剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求，进场必须复验合格方能用于工程中。

（3）配制防水混凝土时，必须配料准确。先将所需量的防水剂称量准确，再以80%的拌合用水量将防水剂稀释、搅拌均匀，然后加入混凝土拌合物中搅拌，最后加入剩余的拌合水继续搅拌。严禁将氯化铁防水剂直接加入水泥和骨料中。

（4）施工缝处，在浇筑混凝土之前，先将表面清理洁净，铺一层净浆，再铺设30~50mm厚的氯化铁防水砂浆，其重量配合比为水泥：砂子：氯化铁防水剂＝1：0.5：0.03，水灰比为0.55，然后及时浇筑氯化铁防水混凝土。

（5）氯化铁防水混凝土应注意加强养护，特别是早期湿润养护。自然养护可在浇筑8h后，即以湿草袋或草帘等覆盖（夏季还要提前），在24h后即定期浇水养护14d。养护温度不宜过高或过低，以25℃左右为宜，不宜低于10℃。蒸汽养护温度不宜超过50℃，并在升温过程中控制升温速度不超过6~8℃/h。

5 补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土是用膨胀水泥、或在普通混凝土中掺入适量膨胀剂配制而成的一种微膨胀混凝土。

1．简述

孔隙和裂缝是混凝土自身的两大弊端，也是混凝土结构产生渗漏水的两大主因。然而，能以同步抑制上述两个导致渗漏的因素正是补偿收缩混凝土所具有的特性。补偿收缩混凝土硬化初期，由于水泥水化作用生成的水化物结晶体体积增大而产生膨胀，例如硫铝酸钙类膨胀水泥水化生成物为柱状或针状的水化硫铝酸钙，又称“钙矾石”，其固相体积可增大1.22~1.75倍，在其生长膨胀过程中，将水泥石中的孔隙填充，并堵塞、切断混凝土内连通的毛细孔道，从而使混凝土内的总孔隙率变小，亦即抑制了孔隙、改善了孔隙结构；同时，补偿收缩混凝土在硬化初期产生的适度膨胀在限制条件下（如钢筋、相邻物体等）产生的收缩应力（自应力）可大致抵消混凝土在干缩和徐变时产生的拉应力，使混凝土的拉应变值小于允许极限拉伸变形值或接近于零，因而混凝土可减少、或不出现裂缝。补偿收缩混凝土以其优异特性在建筑工程中获得广泛应用，适用于一般工业与民用建筑的地下防水结构，水池、水塔等构筑物，以及修补、堵漏、后浇带等。

2．施工注意事项

（1）浇筑前，应检查模板的坚固性、稳定性，使模板所有接缝严密，不得漏浆，并宜将模板及与混凝土接触的表面先行湿润或保潮，且保持清洁。

（2）严格掌握混凝土配合比，并依据施工现场情况的变化，及时正确调整。雨季施工应注意测定砂石含水率，及时调整配合比的用水量。

（3）采用机械搅拌，操作程序如下：开动搅拌机，相继投入骨料、水泥、膨胀剂，干拌0.5~1min，再边搅拌边分三次加入拌合水，然后继续搅拌1~2min。

（4）控制坍落度：人工浇筑，现场坍落度为7~8cm；泵送混凝土浇筑，现场坍落度为12~14cm。若现场施工温度超过30℃，或混凝土运输、停放时间超过30~40min，则应在混凝土拌合前采取加大坍落度的措施；混凝土拌合后，不得再次加水搅拌。

（5）混凝土应连续运输、连续浇筑。运输的时间间隔不应超过1.5h。夏季运输或运距较远可在混凝土中掺入适量缓凝剂，以保持混凝土的流动性，通常可掺入相当于水泥重量2.5‰~3.5‰的木钙。

（6）混凝土浇筑时间间隔不应超过2h，否则应事先考虑设置施工缝。

（7）混凝土必须采用机械振捣，不得采用人工振捣，以保证振捣密实，不允许有欠振、漏振和超振现象出现。

（8）混凝土的养护：必须注意混凝土的早期养护，若早期养护开始时间较迟，则可能抑制混凝土膨胀。一般常温下，混凝土浇筑后8~12h，即应进行浇水养护。必须保证混凝土的湿润养护，养护期内要保持外露混凝土表面呈湿润状态。

养护期不小于14d。

（9）混凝土不得在5℃以下的条件下施工。

混凝土的养护温度和使用温度均不应大于80℃。