防水混凝土也称结构自防水,可通过调整混凝土的配合比或掺加外加剂、钢纤维、合成纤维等,并配合严格的施工及施工管理,减少混凝土内部的空隙率或改变孔隙形态、分布特征,从而达到防水(防渗)的目的。在GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》中规定:一、二、三级明挖法地下工程防水设防应包括一道防水混凝土。
防水混凝土为在0.6兆帕以上水压下不透水的混凝土。
防水混凝土等级:P4、P6、P8、P10、P12五个级别。配合比应符合下列规定:
水泥用量不得少于300kg/m3;掺有活性掺和料时,水泥用量不得少于280kg/m3;
水灰比不得大于0.55
砂率宜为35%--45%,灰砂比宜为1:2或1:2.5
应连续浇注,宜少留施工缝
防水混凝土终凝后应立即进行养护,养护时间不少于14D
混凝土硬化剂俗称金刚砂。地面硬化剂自上世纪70年代问世以来在欧美迅速普及,成为水磨石地面的换代产品,进入80年代末期,耐磨地坪更是发达国家的。
矿物合金骨料(金刚砂)地面硬化剂由一定颗粒级配的矿物合金骨料,特种水泥,其它掺合料和外加剂组成,开袋即可使用。将其均匀地撒布在即将初凝阶段的混凝土表面,经手段加工,从而使其与混凝土地面形成一个整体,且具有高致密性和着色的耐磨地面。
纤维混凝土品种
以水泥浆、砂浆或混凝土作基材,以纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,称为纤维混凝土。纤维可控制基体混凝土裂纹的进一步发展,从而提高抗裂性。由于纤维的抗拉强度大、延伸率大,使混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。纤维混凝土的主要品种有石棉水泥、钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土及碳纤维混凝土、植物纤维混凝土和高弹模合成纤维混凝土等。
钢纤维混凝土
(l)材料。制备普通钢纤维混凝土,主要使用低碳钢纤维。制备耐火混凝土,则使用不锈钢纤维。圆截面长直形钢纤维直径一般为o.25~0. 75mm;扁平形钢纤维厚度为0. 15~0. 4mm,宽度为0.25~0. 9mm,长度均为20~60mm。为改善界面黏结,还有端部带弯钩的钢纤维等。
钢纤维混凝土一般使用425号、525号普通硅酸盐水泥,高强钢纤维混凝土可使用625号硅酸盐水泥或明矾石水泥。使用的粗骨料大粒径以不超过15mm为宜。为改善拌和物和易性,使用减水剂或减水剂。混凝土的砂率一般不应低于50%,水泥用量比普通未掺纤维的应高10%左右。
(2)掺量。为纤维能均匀分布于}昆凝土,长径比不应大于100,一般为60~80。对每种规格的纤维都有一大掺量的限值,一般为0.5%~2%(体积率)。
(3)搅拌。钢纤维混凝土采用强制式搅拌机搅拌,为使纤维能均匀分散于混凝土中,应通过摇筛或分散机加料。搅拌的投料顺序与普通混凝土不同。一种方法是先将粗细集料、水泥和水加入搅拌机,搅拌均匀后再将纤维加入搅拌。另一种方法分三步,步先将粗细集料搅拌均匀,第二步加入纤维搅拌,后将水泥和水加入再搅拌。
(4)捣实。不同的捣实方法,对纤维的取向有很大的影响。采用泵送至仓内,不加插搞,纤维在其中呈三维乱向;如采用插入式振动装置捣实,则大部分纤维呈三维乱向,少部分为二维乱向;采用平面振动器振捣,则大部分呈二维乱向,少部分为三维乱向;采用喷射方式,纤维在喷射面上呈二维乱向;采用"离心法"或"挤出法",纤维取向介于一维定向与二维乱向之间;如果在磁场中振捣,纤维则沿磁力线方向分布。
(5)力学性能。掺入钢纤维,显著地改善了混凝土的力学性能。当掺量在许可范围之内,可提高抗拉强度30%-50%,抗弯强度可提高50%~,韧性可提高10~50倍,抗冲击强度可提高2~9倍,抗压强度提高较小,可达15%~25%。钢纤维混凝土还可使干缩率降低10%~30%。
钢纤维混凝土成本高,施工难度也比较大,用在应该用的工程上。如重要的隧道、地铁、机场、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。
玻璃纤维混凝土
在玻璃纤维混凝土中使用的纤维是抗碱玻璃纤维,以抵抗混凝土中Ca (OH)z的侵蚀。抗碱玻璃纤维,在普通硅酸盐水泥中也只能减缓侵蚀,欲大幅度提高使用寿命,应该使用硫铝酸盐水泥。
玻璃纤维混凝土对粗细骨料及配合比无特殊要求,与钢纤维混凝土基本类同。玻璃纤维混凝土在力学性能方面肯定比钢纤维混凝土低,抗压强度与未掺纤维的相比,还略有降低。但其韧性很高,可提高30~120倍,而且具有较好的耐火性能。主要用于非承重与次要承重的构件上。
聚丙烯纤维混凝土
聚丙烯膜裂纤维是一种束状的合成纤维,拉开后成网络状,也可切成长度为19~64mm的短切使用。为防止老化,使用前应装于黑色包装容器中。
施工工艺分为搅拌法与喷射法。纤维的掺量因工艺不同而异。采用搅拌法切短长度为40~70mm,体积掺率为0.4%~1%;采用喷射法切短长度为20~60mm,体积掺率为2%~6%。聚丙烯纤维}昆凝土,力学性能不高,一旦混凝土开裂,纤维混凝土即发生开裂,抗压强度亦无明显提高。唯抗冲击强度较高,可提高2~10倍。收缩率可降低75%。可用于非承重的板、停车场等。