混凝土施工縫SEM彌合防水砂漿施工工法

1、一、前言滲漏水在我國(guó)地下工程，特別是隧道、高層建筑地下室的施工縫中較為突出，對(duì)運(yùn)營(yíng)和使用影響很大，處理起來(lái)又較為困難?；炷潦┕たpSEM彌合砂漿防水技術(shù)成功地解決了這一難題。該防水砂漿采用補(bǔ)償收縮等技術(shù)，從根本上改善混凝土的微循環(huán)特征，彌合收縮縫。該項(xiàng)技術(shù)屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。中鐵第二十工程局和石家莊鐵道學(xué)院在朔黃電氣化鐵路建設(shè)中成功地將這一技術(shù)應(yīng)用到隧道施工中，替代傳統(tǒng)的橡膠止水帶，經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)1施工縫防水處理操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工效率高。2原材料來(lái)源廣泛，可就地取材，無(wú)毒無(wú)污染，成本低廉。三、適用范圍1本工法適用于鐵路、公路隧道施工縫取代橡膠止水帶施工。2本工法適用于游泳池、污

2、水處理池、房建：工程地下室等施工縫的防水處理。3本工法不適用于大型水利、電力等建筑物的防水止漏工程。四、SEM彌合防水砂漿1技術(shù)原理SEM彌合防水砂漿，是一種專門用于防治混凝土施工縫滲漏水的工程防水新材料，是采用化學(xué)外加劑SEM彌合劑與水泥、細(xì)骨料、水等按特定配合比配制而成的特種砂漿。它對(duì)混凝土有補(bǔ)償收縮功能，有延時(shí)膨脹效果，終凝時(shí)間可控制在5080h，以便使其膨脹時(shí)兩側(cè)混凝土均具備足夠強(qiáng)度。SEM砂漿在施工縫中發(fā)生膨脹，這種膨脹是在混凝土的約束下發(fā)生的，膨脹的能量一部分壓迫兩側(cè)混凝土使之變形，一部分由于混凝土對(duì)砂漿膨脹的抵抗作用形成彈性變形能量?jī)?chǔ)存在砂漿內(nèi)。處于壓縮狀態(tài)的施工縫砂漿當(dāng)鄰側(cè)混凝

3、土發(fā)生收縮變形時(shí)，會(huì)發(fā)生相應(yīng)的膨脹，對(duì)混凝土的收縮作相應(yīng)的補(bǔ)充，這就是SEM防水砂漿的關(guān)鍵功能實(shí)時(shí)補(bǔ)償功能。人們正是利用這種功能達(dá)到防止施工縫滲漏水的目的。2原材料(1)水泥。硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)32.5MPa，質(zhì)量應(yīng)符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB 1751999)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不宜使用礦碴硅酸鹽水泥。(2)細(xì)骨料。潔凈無(wú)污染的中砂，細(xì)度模數(shù)2.33.0，含泥量 3，其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合TB 102102001標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)膨脹劑。符合混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GBJ11988。(4)彌合劑?；瘜W(xué)外加劑，其標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB 80761997、GBJ11988。(5)水。飲用水，不得

4、使用海水。3配合比設(shè)計(jì)配合比的設(shè)計(jì)不僅要著眼于砂漿的強(qiáng)度，更要著眼于砂漿的延時(shí)膨脹超密實(shí)化。配合比經(jīng)試驗(yàn)室試配和現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)已取得如下較理想配合比，實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原材料的實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)脑嚺湔{(diào)整(膨脹劑采用內(nèi)摻法，等量取代水泥)。(1)(32.5MPa水泥+膨脹劑)：砂：彌合劑：水：(0.9+ 0.1)：2.0：0.02：0.44(2)(42.5MPa水泥+膨脹劑)：砂：彌合劑：水：(0.88 + 0.12)：2.5：0.02：0.44。4彌合砂漿抗?jié)B性檢驗(yàn)遵照普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法(GBJ 8285)第五章進(jìn)行。(1)抗?jié)B試件的制作。1)根據(jù)具體工程項(xiàng)目的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和

5、抗?jié)B等級(jí)，在室內(nèi)或施工現(xiàn)場(chǎng)提前28d制作同強(qiáng)度等級(jí)同抗?jié)B等級(jí)的抗?jié)B試件，在試件中央預(yù)埋一頂面直徑55mm、底面直徑65tm、高180mm的木制或橡膠制圓臺(tái)體，使脫模抽心后的抗壓試件中央出現(xiàn)一圓形孔洞。成形后的試件按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d。2)將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28d齡期的試件重新裝入抗?jié)B試模，在其預(yù)留孔洞中分三層灌入彌合砂漿，每層用直徑10mm的鋼筋棍插搗25次，使砂漿在孔洞中充分填實(shí)，成形后的試件在室內(nèi)環(huán)境中靜置24h后，帶模在50C 90環(huán)境下快速養(yǎng)護(hù)96h后進(jìn)行抗?jié)B性試驗(yàn)。(2)抗?jié)B性試驗(yàn)?？?jié)B等級(jí)以每6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力計(jì)算，I其計(jì)算公式為：S=10H 1式中 S抗?jié)B等級(jí)；H6

6、個(gè)試件中3個(gè)滲水時(shí)的水壓力(MPa)。(3)抗?jié)B性評(píng)定。6個(gè)試件中3個(gè)出現(xiàn)滲水，滲水部位都在混凝土部位且抗?jié)B等級(jí)大于混凝土抗?jié)B等級(jí)時(shí)，彌合砂漿的抗?jié)B性合格。6個(gè)試件中3個(gè)出現(xiàn)滲水，其中有1個(gè)滲水部位在彌合砂漿內(nèi)部或砂漿與混凝土的接觸部位時(shí)，彌合砂漿的抗?jié)B性不合格。5基本性能試驗(yàn)(1)試驗(yàn)方法。遵照建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法(JGJ7090)進(jìn)行。(2)抗壓強(qiáng)度評(píng)定。為確保彌合砂漿是永久的剛性材料，彌合砂漿的抗壓強(qiáng)度 30MPa。五、施工工藝1工藝流程2施工要點(diǎn)(1)拌合SEM彌合砂漿須嚴(yán)把計(jì)量關(guān)，嚴(yán)禁采用體積比，各種材料計(jì)量允許誤差為：砂3，水泥1，外加劑1，水1。(2)攪拌機(jī)。拌合量不得大于其

7、額定拌合量的85，攪拌時(shí)間比普通砂漿延長(zhǎng)12min，采用滾筒式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間比普通砂漿延長(zhǎng)23min。(3)投料順序最好采用外加劑后摻法。(4)拌合物出機(jī)后應(yīng)立即進(jìn)行和易性及稠度試驗(yàn)(達(dá)不到稠度及和易性要求的不能運(yùn)往施工作業(yè)面)，同時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)定作抗?jié)B試件及抗壓強(qiáng)度試件。按每工班或每條施工縫 10m3作抗壓試件1組，每組6塊(70.7mm70.7mm70.7mm試模)，按襯砌成洞每3060m或510條施工縫作抗?jié)B試件1 組，每組6塊。(5)應(yīng)盡量縮短彌合砂漿運(yùn)輸時(shí)間，運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)避免大的振動(dòng)防止拌合物離析，運(yùn)到工作面的砂漿應(yīng)在鐵板上進(jìn)行二次人工拌合后方可攤抹施工。(6)攤抹彌合砂漿的最佳時(shí)機(jī)為

8、混凝土拆模后的824h，此時(shí)的混凝土表面尚未干燥，容易進(jìn)行表面處理，砂漿容易與混凝土粘結(jié)。(7)施工面在攤抹砂漿前應(yīng)進(jìn)行表面清理鑿毛，過(guò)于干燥的混凝土表面應(yīng)噴水濕潤(rùn)。(8)砂漿攤抹施工時(shí)沿襯砌面向內(nèi)回收50mm，使得襯砌后的混凝土施工縫砂漿不外露，達(dá)到襯砌面光潔美觀。自下而上均勻攤抹，抹面厚度應(yīng)達(dá)到2030mm，分兩層，每層厚度為1015mm。(9)灌注混凝土?xí)r，在砂漿面附近應(yīng)小心灌注，不得以拌合物正面沖擊施工縫砂漿，而應(yīng)采用“保護(hù)埋沒(méi)法”，逐步使拌合物填滿模板。振搗時(shí)振動(dòng)器應(yīng)由遠(yuǎn)而近慢慢接近砂漿界面，嚴(yán)禁直接插搗砂漿界面。砂漿出現(xiàn)脫落應(yīng)及時(shí)補(bǔ)抹后恢復(fù)灌注或振搗。(10)砂漿應(yīng)集中堆放，表面用

9、塑料膜覆蓋保存，再次使用前在鐵皮板上進(jìn)行充分的人工拌合。六、機(jī)具設(shè)備七、勞動(dòng)組織八、質(zhì)量控制1嚴(yán)禁使用過(guò)期和受潮的原材料。2采用精度較高的磅稱或電子計(jì)量設(shè)備對(duì)原材料進(jìn)行計(jì)量，嚴(yán)禁采用體積比。3延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，提高拌合物和易性，以保證彌合劑發(fā)揮應(yīng)有的作用。4拆模后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鄰側(cè)混凝土的覆蓋等保濕養(yǎng)護(hù)措施，使其強(qiáng)度達(dá)到75以上后方可轉(zhuǎn)為自然養(yǎng)護(hù)，以保證彌合砂漿補(bǔ)償收縮功能的實(shí)現(xiàn)。5SEM彌合劑及UEA膨脹劑的試驗(yàn)，應(yīng)執(zhí)行有關(guān)的試驗(yàn)規(guī)范和SEM彌合劑標(biāo)準(zhǔn)。九、安全措施除嚴(yán)格遵守國(guó)家、鐵道部制定的各種安全技術(shù)規(guī)程外，還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1建立現(xiàn)場(chǎng)施工安全組織，對(duì)施工人員作好安全技術(shù)交底，建立安全責(zé)任制。設(shè)置

10、專職安全員，監(jiān)督各項(xiàng)安全規(guī)程和制度的執(zhí)行情況。2施工機(jī)具，砂漿攪拌機(jī)，機(jī)動(dòng)翻斗車，卷?yè)P(yáng)機(jī)等機(jī)械要勤檢查，非操作人員不得操作各類機(jī)械設(shè)備。3高空作業(yè)時(shí)，腳手架、平臺(tái)支撐應(yīng)牢固，作業(yè)前應(yīng)檢查其可靠性。4彌合砂漿施工精細(xì)，工作面必須保證充足的燈光照明，所有照明線與動(dòng)力線應(yīng)注意架空、絕緣。任何人未經(jīng)允許，不得接觸電源開(kāi)關(guān)，發(fā)生故障由電工處理。十、效益分析SEM彌合防水砂漿施工方便簡(jiǎn)捷，節(jié)省勞動(dòng)力，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，施工效率可提高3倍以上，防水質(zhì)量是設(shè)計(jì)防水等級(jí)的300以上。采用彌合砂漿取代橡膠止水帶作防水材料，環(huán)境效益較好，生產(chǎn)成本僅為橡膠止水帶的112左右，經(jīng)濟(jì)效益顯著。十一、工程實(shí)例朔黃鐵路石河口隧道及白村隧道，位于山西省定襄縣境內(nèi)，全長(zhǎng)分別為562m和245m，為電氣化雙線隧道。為確保電氣設(shè)備的安全及行車要求，隧道襯砌施工縫必須作防水處理，襯砌混凝土抗?jié)B等級(jí)為S8。兩隧道地質(zhì)構(gòu)造相似，主要由下元古界、郡大石組地層構(gòu)成，部分有燕山侵入體，塊狀構(gòu)造，節(jié)理發(fā)育切割成碎塊狀，風(fēng)化嚴(yán)重，內(nèi)含豐富的基巖裂隙水。原設(shè)計(jì)襯砌施工為防水橡膠止水帶，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，止水帶安裝困難，施工質(zhì)量難以保證。為確保質(zhì)量，經(jīng)征得設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位的同意，采用SEM彌合砂漿取代EL橡