岩土工程师专业辅导：防水混凝土配合比设计

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　　一、严格控制水灰比水灰比除了影响防水砼结构的抗压强度及抗渗性能外，还影响着砼结构的抗冻性能及耐久性，满足水泥完全水化及侵润砂石表面所需要的水灰比为0.20—0.25，但考虑到施工和易性要求及其它因素，水灰比都取得较大，例如对塑性砼，水灰比在0.4—0.7之间。

水灰比小于0.4的砼属于干硬性或半干硬性砼。水灰比过小时，砼和易性不好，施工操作困难，影响砼的密实度和抗渗性，水灰比过大时，用水量太多，砼在施工时泌水现象严重，水泥在水化过程中，砼中的游离水蒸发，不可避免地在砼内部留下大量孔隙，这些孔隙相互贯通，形成开放性毛细管泌水通道，使砼结构抗渗性能降低、透水性增高。因此，水灰比是影响砼抗渗性能的重要因素，只有最适宜的水灰比才能使砼的防水性能达到最佳状态。目前国内外对防水砼的水灰比都规定了一些限值，有的国家还以水灰比来控制防水砼的防水等级，我国规范最大限值为0.6.有关资料证明，在0.5—0.6范围内都取得了令人满意的效果。

　　二、选择最佳砂率

　　在相同水泥用量情况下，砂率的大小直接影响砼的抗渗性能，与普通砼相比，防水砼采用富砂率，因为水泥砂浆不仅起粘结填充作用，还要形成一定厚度的砂浆保护层，这层砂浆保护层包裹在粗骨料的表面并使这些粗骨料颗粒相互离开一定距离，这样，一方面使砼达到了最大密实度，另一方面又能切断砼内部的毛细管道，从而提高了抗渗性。粗细骨料要有良好的级配，各组粒径要在筛分曲线范围内，砂率选择要得当，当砂率过大时，由于砂用量过多，水泥浆不能包裹砂表面，结构不密实，降低了砼的抗渗性和抗压强度。同时，砂率过大也必然要增加水泥用量和用水量，由此又导致砼的流动性增大，砼在施工振捣时，粗细骨料产生不均匀下沉，砼各组分离析，导致硬化后砼匀质性变差，结构上产生收缩裂缝，下部稀疏空洞，同样降低结构的抗渗性和强度。所以，在设计防水砼配合比时，选择最佳砂率对提高抗渗性至关重要，在满足规范要求条件下，砂率一般在0.36左右较为理想。

　　三、选择量佳灰砂比

　　灰砂比表明了水泥砂浆中的水泥的浓度以及水泥砂浆包裹砂粒的情况，这与砂率所表明的概念不同，前者表明水泥砂浆的数量，后者表明水泥砂浆的质量，灰砂经对于砼的结构形成和砼的各项指标起着重要作用。灰砂比选择得当，就能得到密实度较高，符合设计要求的砼，当灰砂比偏大时，水泥和水的用量偏大，容易发生不密、不均匀和收缩大等现象，使砼抗渗性能下降，当灰砂比偏小时，水泥和水用量偏少，砼拌合物易出现干涩和粘结力不好等现象，使施工和易性变差，降低了密实度，导致抗渗性能下降，经研究与实践表明，抗渗效果较为理想的灰砂比为1：20一l：25. .

　　四、合理选择外加剂

　　砼在搅拌过程中所使用的水远远超过水泥水化所需要的水，多余的水使砼的抗渗性能下降，所以减水是抗渗的重要影响因素，因此合理是选择外加剂，从而改善砼某些预期性能是防水砼配合比设计的重要内容之一。

　　这一类外加剂品种很多，如作为引气使用的松香酸纳和松香热聚物，微沫剂，有能加快水泥水化作用并使结晶致密的三乙醇胺，有能与水泥水化生成物反应而生成胶体的氯化铁等，在设计抗渗标号要求不高时，也可采用普通减少剂。

　　松香酸纳和松香热聚物属于引气型外加剂，加入砼中以后，砼内将产生大量微小而均匀的气泡，使砼粘滞性增大，不易松散离开，抑制沉降和泌水作用，这些气泡是非开放性的，由于它们的存在，使毛细管性质发生了改变，有效地提高了抗渗性，抗冻性也有所提高，但使用时应严格控制用量。 则将降低强度，在试配时应适当提高试配标号以弥补强度损失。

　　水泥在水化过程中生成氢氧化钙，加入氯化铁防水剂后，则生成难溶于水的氢氧化铁胶体，这种胶体充满砼或砂浆中的毛细孔道，从而堵塞渗水通路，增加了密实性，提高了抗渗性，达到防水目标，掺量为水泥重量的3%为宜。

　　三乙醇胺防水剂对水泥水化有加强作用，因而作用常温下的早强剂，另外三乙醇胺还能使水泥水化生成物增多，水泥石结晶变细，因而砼更趋密实，提高了结构的抗渗性能。三乙醇胺的掺量，在常温下可掺入水泥用量的0.05%，三乙醇胺防水剂掺量少、施工工艺简单，应用中不损伤机具，一般都使用此方法。

　　各种因素对防水砼质量的影响是互相牵制的，不能孤立地强调某一因素而忽视另一因素，如坍落度的大小与用水量有关，而用水量的确定又与所使用的粗骨料的最大粒径和水泥用量有关，还与水泥的品种有关，当掺用外加剂时用水量还得在一定范围内波动。

　　防水砼配合比经过理论计算后，要在试验室内反复试验，直至配出既符合设计要求的抗渗标号和抗压强度，又便于现场施工的防水砼。