防水混凝土的设计要求

　　2 -1-1 防水混凝土一般要求
　　(1)防水混凝土应通过调整配合比，掺加外加剂、掺合料配制而成，抗渗等级不得小于S6。由于防水混凝土的抗渗等级是根据素混凝土试件试验测得，而地下工程结构主体中钢筋密布，将对混凝土的抗渗性有不利影响，为确保地下工程结构主体的防水效果，故要求地下工程结构主体的防水混凝土抗渗等级不得小于S6。
　　(2)防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，抗渗等级应比设计要求提高一级(0. 2MPa)。因为混凝土抗渗压力是试验室得出的数值，而施工现场条件比试验室差，其影响混凝土抗渗性能的因素有些难以控制，因此抗渗等级比设计要求应提高一个等级。
　　2 -1-2 防水混凝土设计
　　(1)防水混凝土的设计抗渗等级应符合表3-5的要求。
　　表3-5防水混凝土设计抗渗等级
　　工程埋置深度(m) 设计抗渗等级
　　<10 S6
　　10～20 S8
　　20～30 Sl0
　　30—40 S12
　　注：①本表适用于Ⅳ、V级围岩（土层及软弱围岩）。
　　②山岭隧道防水混凝土的抗渗等级可按铁道部门的有关规范执行。
　　高抗渗等级的防水混凝土水泥用量要相应增加，混凝土硬化时其水化热的产生量也相应增大，施工时应采取相应措施，否则易使混凝土产生裂缝而造成工程渗漏。
　　(2)防水混凝土用于具有一定温度的工作环境时，其抗渗性随着温度提高而降低，温度越高则降低得越显著，当温度超过250℃时，混凝土几乎失去抗渗能力，故要求最高使用温度不得超过100℃。防水混凝土的环境，不得高于80℃；处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀系数，不应小于0.8。
　　(3)防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C 15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150 mm。
　　(4)防水混凝土结构：
　　①结构厚度不应小于250 mm。
　　②裂缝宽度不得大于0.2 mm，并不得贯通。
　　③迎水面钢筋保护层厚度不应小于50 mm。
　　2 -1-3 防水混凝土材料
　　(1)防水混凝土使用的水泥：
　　①水泥的强度等级不应低于32. 5MPa（32.5级水泥相当于425号水泥）。
　　②在不受侵蚀性介质和冻融作用时，宜采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，使用矿渣硅酸盐水泥必须掺用高效减水剂。
　　③在受侵蚀性作用时，应按介质的性质选用相应的水泥。
　　④在受冻融作用时，应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
　　⑤不得使用过期或受潮结块的水泥，并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。
　　(2)防水混凝土所用的石子最大粒径不宜大于40 mm，泵送时其最大粒径应为输送管径的1／4，否则将影响泵送；吸水率不应大于1.5%；不得使用碱活性骨料。防水混凝土所用的砂宜采用中砂。
　　(3)外加剂对提高防水混凝土的防水质量极有好处，防水混凝土可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂、复合型外加剂等外加剂，其品种和掺量应经试验确定。所有外加剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。
　　(4)防水混凝土可掺入一定数量的粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等，粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等均属活性掺合料，它们在水泥水化后期均参与水化反应，掺加这些材料即可填充混凝土空隙，提高密实性，又可使混凝土流动性增加，同时由于它们早期不反应，因此可降低水泥早期水化热。至于掺加量，既与这些掺合料的磨细程度有关，也与混凝土要求的强度等级有关，使用时应根据其磨细程度和使用要求，通过试验确定其用量，即粉煤灰的级别不应低于二级，掺量不宜大于20%;硅粉掺量不应大于3%;其他掺合料的掺量应经过试验确定。
　　(5)防水混凝土要起到防水作用，除混凝土本身具有较高的密实性、抗渗性以外，还要求混凝土施工完后不开裂，特别是不能产生贯穿裂缝。为了防止或减少混凝土裂缝的产生，在配制混凝土时，根据工程抗裂需要加入一定量的钢纤维或合成纤维，可有效提高混凝土的抗裂性。
　　(6)因碱骨料反应引起混凝土破坏已成为一个世界性普遍存在的问题。由于地下工程长期受地下水、地表水的作用，如果混凝土中水泥和外加剂中含碱量高，遇到混凝土中的集料是碱活性，即有引起碱骨料反应的危险，因此在地下工程中应对所用的水泥和外加剂的含量有所控制，以避免碱骨料反应的发生，故要求每立方米防水混凝土中各类材料的含碱量（Na20当量）不得大于3kg。