1、混凝土結(jié)構(gòu)自防水以混凝土自身的密實性而具有一定防水能力的混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形 式稱之為混凝土結(jié)構(gòu)自防水。它兼具承重、圍護功能，且可滿足一定的耐凍融和 耐侵蝕要求。隨著混凝土工業(yè)化、商品化生產(chǎn)和與其配套的先進運輸及澆搗設(shè)備 的發(fā)展，它已成為地下防水工程首選的一種主要結(jié)構(gòu)形式，廣泛適用于一般工業(yè) 與民用建筑地下工程的建（構(gòu)）筑物。例如地下室、地下停車場、水池、水塔、 地下轉(zhuǎn)運站、橋墩、碼頭、水壩等。混凝土結(jié)構(gòu)自防水不適用于以下情況：允許 裂縫開展寬度大于0.2mm的結(jié)構(gòu)、遭受劇烈振動或沖擊的結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度高于 80C的結(jié)構(gòu)，以及可致耐蝕系數(shù)小于0.8的侵蝕性介質(zhì)中使用的結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)自防水可

2、采用不同品種的混凝土進行澆筑。防水混凝土應用技術(shù)發(fā)展至今已獲巨大進步，特別是在有效地提高混凝土密 實性和抗裂性方面，一些新品種、新技術(shù)的開發(fā)已處于國際先進水平。現(xiàn)將簡況 敘述如下：20世紀50年代以德國提出獲得最小孔隙率的骨料連續(xù)級配曲線為理論依 據(jù)，采用骨料級配防水混凝土。但因其對級配要求十分嚴格，必須按曲線篩分大 量石子，費工費時，勞動強度大，施工效率低，不適合我國國情，難以推廣。60年代，冶金部建筑研究總院提出富砂漿理論，研制成以調(diào)整混凝土配合 比各項技術(shù)參數(shù)而獲得最小孔隙率的普通防水混凝土。由于其施工簡便、節(jié)省勞 力、效率高、工期短，適合我國國情，得到廣泛應用。70年代，因多種外加劑的

3、開發(fā)，外加劑防水混凝土應運而生。它是用摻入 適量外加劑的方法，改善混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，減小孔隙率、增加密實性、提高 抗?jié)B性。上述各種混凝土均未能有效遏制混凝土開裂這一降低抗?jié)B性的另一重要因 素的產(chǎn)生。80年代后期，我國研制、開發(fā)并獲得推廣的補償收縮混凝土有效地 以自身適度膨脹抵消混凝土收縮裂縫；同時水泥水化物結(jié)晶體體積增大，將水泥 石中的孔隙填充堵塞，減少孔隙率，而使抗?jié)B性大為提高。近些年來，又有一批新型防水混凝土應用在工程上。例如：聚合物水泥混凝 土、纖維抗裂防水混凝土，以及高性能防水混凝土等。普通防水混凝土影響防水混凝土抗?jié)B性的技術(shù)參數(shù)普通防水混凝土應用技術(shù)在我國已有40多年的歷史。根據(jù)經(jīng)

4、驗，以調(diào)整和 控制混凝土配合比各項技術(shù)參數(shù)的方法提高混凝土的抗?jié)B性是行之有效的。水泥用量：最少不得少于300kg/m3 ；當摻有活性摻合料時，不得少于 280kg/m3。砂率：宜為35%45%；泵送混凝土的砂率可為45%。灰砂比：宜為1： 21： 2.5。水灰比：不得大于0.55。坍落度：不宜大于50mm。對于預拌混凝土，其入泵坍落度宜控制為100140mm ；入泵前坍落度每小 時損失值不應大于30mm，總損失值不應大于60mm。應予注意的是，不能以上述技術(shù)參數(shù)的限值組成混凝土配合比，而是應在技 術(shù)參數(shù)的限值范圍內(nèi)進行選值、通過試配求得符合設(shè)計要求的防水混凝土最佳配 合比。選材要求水泥水泥強度

5、等級不應低于32.5級。在不受侵蝕性介質(zhì)和凍融作用的條件下，宜采用普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水 泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；若選用礦渣硅酸鹽水泥，則必須 摻用高效減水劑。在受侵蝕性介質(zhì)作用的條件下，應按介質(zhì)的性質(zhì)選用相應的水泥。例如：在 受硫酸鹽侵蝕性介質(zhì)作用的條件下，可采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽 水泥，或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。在受凍融作用的條件下，應優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅 酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。不得使用過期或受潮結(jié)塊的水泥；不得使用混入有害雜質(zhì)的水泥；不得將不 同品種或不同強度等級的水泥混合使用。石子石子最大粒徑不宜大于40mm；泵送混凝土，石子最

6、大粒徑應為輸送管徑的1/4；石子吸水率不應大于1.5%；含泥量不得大于1%、泥塊含量不得大于0.5%； 不得使用堿活性骨料；其他要求應符合現(xiàn)行普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準 及檢驗方法(JGJ 53-92)的規(guī)定。砂宜采用中砂；含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%；其他要求應 符合現(xiàn)行普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法(JGJ 52-92)的規(guī)定。水應符合現(xiàn)行混凝土拌合用水標準(JGJ 63-89)的規(guī)定。摻合料粉煤灰的級別不應低于二級，摻量不宜大于20%,其質(zhì)量應符合用于水泥 和混凝土中的粉煤灰GB 1596標準的要求；硅粉摻量不應大于3%；其他摻合 料的摻量應經(jīng)過試驗確定，例如磨

7、細礦渣粉等。混凝土配合比設(shè)計計算配合比的設(shè)計原則在設(shè)計普通防水混凝土配合比時應考慮以下原則：根據(jù)工程的要求，由混凝土的抗?jié)B性和耐久性確定水泥的品種，由混 凝土的強度確定水泥的強度等級。砂、石材料應合理地選用，一般應優(yōu)先考慮當?shù)氐纳笆牧希仨?符合工程要求，以及防水混凝土選材要求。水灰比主要依據(jù)工程要求的抗?jié)B性和施工最佳和易性來確定。施工和 易性要由結(jié)構(gòu)條件(如結(jié)構(gòu)截面、鋼筋布置等)和施工方法(運輸、澆筑和振搗 等)綜合考慮決定。配合比的計算及舉例例題：配制C20強度等級、P6抗?jié)B等級的普通防水混凝土，配筋較密，采 用振搗器振搗，初步選定混凝土的坍落度為3050mm，砂率為38%，所用的材

8、料特性如下：水泥：強度等級42.5，密度Pc=3.1； c石子：最大粒徑30mm的卵石，密度Pg=2.7；砂：中砂，密度Ps = 2.6按絕對體積法計算步驟如下：（1）根據(jù)工程要求的抗?jié)B等級、強度等級以及結(jié)構(gòu)條件和施工條件選定坍 落度，初步確定水灰比、用水量，并計算出水泥用量。普通防水混凝土的水灰比可參考表17-4選用。普通防水混凝土最大水灰比允許值表17-4混凝土抗?jié)B等級混凝土強度等級備注C20C30C30以上P60.600.551 .試塊P值應比設(shè)計提高0.2N/mm2P8P120.550.50P12以上0.500.452.嚴格控制水灰比小于表中數(shù)字混凝土抗?jié)B等級是表示混凝土試塊在滲透儀上

9、作抗?jié)B試驗時，試塊未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象的 最大水壓值。例如P8表示該試塊能在0.8N/mm2的水壓力下不出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，通過試驗確定的施工配合比，其抗?jié)B等級應比設(shè)計要求提高 一級（0.2MPa）。因此，試配時應采用水灰比最大的配合比做抗?jié)B試驗，其試驗 結(jié)果應符合式（17-1）的要求：p P + 0.2（17-1）t 10式中pt6個試件中4個未出現(xiàn)滲水時的最大水壓值（MPa）；P設(shè)計要求的抗?jié)B等級。混凝土拌合用水量與砂石材料、攪拌條件等因素有關(guān)，為了便于試拌進行初 步配合比設(shè)計，提供表17-5以作參考，但用水量應根據(jù)試配最后選定。混凝土拌合用水量參考表（kg/m3）表17-5坍洛度（mm

10、）砂率（%）35404510301751851851951952053050180190190200200210注：1.表中石子粒徑為520mm。若石子最大粒徑為40mm，用水量應減少5l0kg/m3。表中石子按卵石考慮，若為碎石應增加510kg/m3。2.表中采用的是火山灰質(zhì)水泥，若用普通水泥則用水量可減少510kg/m3。根據(jù)例題設(shè)定的混凝土強度等級、抗?jié)B等級以及坍落度，可初步確定水灰比 為0.55，水的用量為190kg/m3。計算水泥用量：已知 W/C=0.55水泥用量 mc= mwo/0.55 = 190/0.55 = 345kg/m3式中 mco水泥用量（kg/m3）；mwo水用量（

11、kg/m3）。（2）選用砂率：砂率可根據(jù)石子空隙率和砂的平均粒徑，參考表17-6選用。石子空隙率按式（17-2）計算：石子堆積密度石子空隙率=（1- ）X100%（17-2）石子表觀密度砂率選用表（%）表17-6石子空隙率（%）3035404550砂的細度模 數(shù)0.7035353535351.1835353535361.6235353536372.1635353637382.7135363738393.253637383940注：1.本表是按石子粒徑為530mm計算，若采用粒徑為520mm時，砂率應增加2%。2.施工條件如鋼筋很密，埋件很多，厚度較小，不易澆搗時可適當提高砂率至40%左 右。例

12、題已初步選定砂率為38%。（3）根據(jù)選定的砂率，按式（17-3）計算砂石混合密度：p sg=p s B s+p g（1B s）（17-3）式中 Bs砂率；p sg砂石混合密度；ps砂的密度；pg石的密度。根據(jù)例題已知數(shù)代人式（17-3），則p =2.6X38% + 2.7X（1 38%）=2.66 sg（4）按式（17-4）計算砂石混合用量：a = p （1000 - -wo - %）（17-4）sgp p式中 a砂石混合用量（kg/m3）；mwo水用量 （kg/m3）；P w水的密度；mco水泥用量（kg/m3）；P c水泥的密度。根據(jù)例題，將已知數(shù)代入式（17-4）：a = 2.66（1000 V 羅）=185阻 / m 3（5）按式（17-5）和式（17-6）計算砂、石的用量。mso=BsXa（17-5）mgo=amso（17-6）式中 mso砂的用量（kg/m3）；Bs砂率（% ）；a砂石混合用量（kg/m3）；mgo石子的用量（kg/m3）。根據(jù)例題的設(shè)定以及計算中的已知數(shù)代入式（17-5）和式（17-6）,分別求 出砂、石的用量：mso = 38% X 1858kg/m3 = 706kg/m3mgo=（ 1858-706） kg/m3 = 1152kg/m3（6）得出初步配合比：由以