地下室外墙后浇带防水施工技术的探究

郑西灵

（兰州现代职业学院，兰州730300）

1 前言

由于现在大多数地下室的空间范围都比较大，因此导致地下室外墙的混凝土浇筑跨度也比较长[1]。为了降低基础沉降对于地下室外墙的消极影响，故而在开展地下室外墙混凝土浇筑时，一般都会沿着外墙的浇筑部位，设置一定数量的混凝土后浇带[2]。本次探究通过试验分析纳米SiO2改性防水剂对于地下室外墙后浇带的防水效果影响，从而为地下室外墙后浇带的防水施工技术实践提供一点参考。

2 地下室外墙后浇带刚性防水混凝土原料及试验

通过走访一些兰州市区比较大的建筑项目施工现场，经数据搜集和统计发现，兰州市内的大多数建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土，其原材料均为水泥、砂、碎石、水、防水剂和减水剂，且相关原材料的物理化学性能指标平均值及其配合比如下。

2.1 地下室外墙后浇带刚性防水混凝土原材料

水泥。表面积比平均值为300m2/kg，SO2含量平均值为2.43%，碱含量平均值为0.53%，矿渣含量平均值为8%，粉煤灰含量平均值8%，Cl-含量平均值为0.042%，初凝和终凝的时间平均值分别为166min 和219min，烧矢量平均值为3.0%，胶砂比平均值为1：3。

砂。细度模数数值一般为2.5，级配区域为二区，砂中含泥量平均值为2.1%，泥块含量平均值为0.5%[3]。

碎石。采用5—25mm 粒径的连续级配碎石，碎石中含泥量平均值为0.4%，泥块含量平均值为0.3%，针、片状颗粒含量平均值为4.6%，压碎指标平均值为8.9%。

水。兰州市内绝大多数工程项目使用的水均为市政自来水。

防水剂。兰州市内绝大多数工程项目地下室后浇带刚性防水混凝土，施工所使用的防水剂均为JX 抗裂硅质型防水剂，该类型防水剂的颗粒大小数值在40—150μm 之间，体积密度平均值为1.4g/cm3，比重平均值为2.8，48h 时的渗水高对比平均值为30%，48h 时的吸水量比平均值为59%。

纳米SiO2改性防水剂。粒径平均值为50nm，比表面积平均值为200m2/kg，PH 平均值为6.8，烧失量平均值为0.5%。

减水剂。减水率平均值为20%，第7 天时抗压强度比平均值为90%，经过50 次冻融循环后强度损失率比平均值为85%。

2.2 地下室外墙后浇带刚性防水混凝土配合比

通过实地走访调研，在理清了兰州地区大多数建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的原材料及其物理化学性能指标平均值之后，还需要进一步确定该地区建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的施工配合比，这是地下室后浇带刚性防水混凝土施工的技术关键[4]。

为了能够体现地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的施工技术差异，并通过有关技术差异分析防水效果[5]。本次研究决定将兰州地区大部分建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的配合比均值设置为试验参照组，另设4 组实验组，参照组和试验组的添加剂掺量配比以及刚性防水混凝土配比分别如表1 和表2 所示。

表1 参照组和实验组的添加剂（防水剂）掺量配比

表2 参照组和实验组的每立方米普通混凝土配合比

通过表1 可以看出，兰州地区大部分建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的添加剂（防水剂）配合比为：普通混凝土+5%防水剂+1.5%纳米SiO2改性防水剂，试验组-1 的刚性防水混凝土的添加剂（防水剂）配合比为：普通混凝土+5%防水剂，依托于参照组和试验组-1 之间的对比分析，可以评估纳米SiO2改性防水剂发挥的防水作用。参照组和试验组-2、试验组-3、试验组-4 的刚性防水混凝土添加剂（防水剂）配合比差异在于纳米SiO2改性防水剂的配比不同，依托于参照组和试验组-2、试验组-3、试验组-4，可以评估不同配比的纳米SiO2改性防水剂对刚性防水混凝土所起到的防水效果差异。

由于对地下室外墙后浇带刚性防水混凝土起关键效用的技术材料为防水剂和纳米SiO2改性防水剂[6]。因此在控制每立方米参照组和试验组的普通混凝土配比时，宜严格按照表2 所示数据，使得参照组和各试验组中，每立方米混凝土中的水泥含量、水含量、砂含量、碎石含量保持一致。避免因上述材料含量不一致，引起刚性防水混凝土的密度差异，产生防水效果试验误差。

3 地下室外墙后浇带刚性防水混凝土试验分析

由于影响地下室外墙后浇带刚性防水混凝土防水效果的技术指标主要有刚性防水混凝土的抗压强度、渗水高度减低率、碳化深度。因此可以通过参照组和各个试验组的配比制作试块，依据试验分析其抗压强度、渗水高度减低率以及碳化深度。

3.1 试验试块的制作

按照前文所述的有关材料，严格根据有关材料的物理化学性能指标，以及表1 和表2 所示的配比参数，制作试验试块如下：

对于参照组、试验组-1、试验组-2、试验组-3 和试验组-4：分别制作5 个尺寸为100mm×100mm×100mm的标准立方体抗压强度试验块；5 个上下口径为185mm，高度为150mm 的抗渗试验试块；5 个尺寸为100mm×100mm×400mm 的棱柱体碳化试验试块。

3.2 抗压强度试验及其结果分析

在对参照组和各个试验组开展抗压强度测试试验之后，得到的试验结果统计表如表3 所示。

试验编号参照组试验组-1第3 天时碳化深度（mm） 第7 天时碳化深度（mm） 第28 天时碳化深度（mm）3.2 4.9 8.2 5.1 6.3 10.1试验组-2 1.8 2.1 3.5试验组-3 1.8 2.1 3.5试验组-4 1.78 2.1 3.49

表3 参照组和实验组的试块抗压强度试验结果统计表

从试块的抗压强度试验统计结果来看，参照组和试验组-1 对比，参照组的试块抗压强度明显优于试验组-1；但是将参照组与试验组-2 对比，当纳米SiO2改性防水剂的用量由1.5%提升至2%后，试验组-2 的试块抗压强度优于参照组；可是随着纳米SiO2改性防水剂的用量逐步增提升至2.5%、3%时，试验组-3 和试验组-4 的试块抗压强度却低于参照组。由此得出结论：适度提升纳米SiO2改性防水剂的用量配比，将提升地下室后浇带刚性防水混凝土的抗压强度，有利于地下室后浇带的防水防渗；但是超过一定用量配比数值后，继续持续提升纳米SiO2改性防水剂的用量配比，将导致地下室后浇带刚性防水混凝土的抗压强度值下降，不利于地下室后浇带的防水防渗。

3.3 渗水试验及其结果分析

在对参照组和各个试验组开展抗渗测试试验之后，得到的试验结果统计表如下：参照组的渗水高度减低率为1.8%、试验组-1 的渗水高度减低率为2.4%、试验组-2 的渗水高度减低率为1.33%、试验组-3 的渗水高度减低率为1.32%、试验组-4 的渗水高度减低率为1.32%。

由于渗水高度减低率越大，则表明试块的渗透越明显。因此透过表4 所显示出的试验统计结果可以看出，参照组和试验组-1 对比，参照组的试块防水抗渗效能明显优于试验组-1；将参照组与试验组-2 对比，当纳米SiO2改性防水剂的用量由1.5%提升至2%后，试验组-2的试块防水抗渗效能优于参照组；但是随着纳米SiO2改性防水剂的用量逐步增提升至2.5%、3%时，试验组-3和试验组-4 的试块防水抗渗效能尽管明显优于参照组，但是试验组-2、试验组-3 和试验组-4 的试块防水抗渗效能差异仅为0.01%，效能提升很不明显，即试块的防水抗渗效能没有再随着SiO2改性防水剂的用量提升而增加。

3.4 碳化试验及其结果分析

在对参照组和各个试验组开展碳化试验之后，得到的试验结果统计表如表4 所示。

由于碳化深度越大，则表明试块的渗透越明显。从试块的碳化试验统计结果来看，参照组和试验组-1 对比，参照组的碳化深度明显小于试验组-1；将参照组与试验组-2 对比，当纳米SiO2改性防水剂的比值由1.5%提升至2%后，试验组-2 的碳化深度同样明显小于参照组；可是随着纳米SiO2改性防水剂的用量逐步增提升至2.5%、3%时，试块碳化深度尽管明显小于参照组，但是试验组-2、试验组-3 和试验组-4 的试块碳化深度基本无差异，防水抗渗效能提升很不明显，即试块的抗碳化防水抗渗效能没有再随着SiO2改性防水剂的用量提升而增加。

综合上述试验：“普通混凝土+5%防水剂+2%纳米SiO2改性防水剂”应为兰州地区建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的最佳施工技术措施。

4 结论

由于地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的防渗效能，可以用混凝土抗压强度、渗水高低减水率、抗碳化能力等作为体现。透过上述试验的结果分析可以看出，目前兰州地区大多数建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的施工技术参数为“普通混凝土+5%防水剂+1.5%纳米SiO2改性防水剂”，若将该施工技术参数中的纳米SiO2改性防水剂用量配比提升至2%，将明显有助于提升兰州地区建筑物地下室外墙后浇带刚性防水混凝土的防水抗渗效能。