劉 炯

（華東建筑設計研究院有限公司，上海200002）

0 引言

防水工程是建筑工程中的一個重要組成部分，是保證建筑物和構筑物不受地下水侵蝕，對建筑物的使用功能和耐久性具有重大影響。通常情況，地下工程防水是根據防水等級分別采用剛性、柔性防水材料或剛、柔性防水材料結合的方式進行防水設計和施工。本文結合實際工程，介紹采用可灌入的、水泥基的、滲透結晶型的、無機防水材料——“納米防水水泥”作為防水及增加混凝土自身缺陷修復的復合材料運用，從而達到良好的防水效果。

1 傳統(tǒng)地下混凝土結構防水的理念及存在的缺陷

傳統(tǒng)的地下混凝土結構的防水，就是采用柔性防水卷材、剛性防水涂料或兩者結合，通過“包裹”的方法對結構整體的封閉，使地下水無法通過“包裹”層，侵入混凝土中。

實際施工案例表明，這種方法存在很大弊端，首先是柔性防水材料受使用年限的限制，必先早于結構主體的使用年限而失效；其次當受到氣候因素（季節(jié)）、施工因素、工期因素等影響，會產生施工偏差，這種施工產生偏差只要出現在防水層的任何一處，甚至是某“點”的破壞，都可能造成整個防水層的失效。地下水會從破壞了的部位，在水壓作用下，源源不斷地沿防水層與結構之間的縫隙蔓延，并從混凝土結構的缺陷處，流滲到地下防水結構層中。隨著地下空間技術的開發(fā)與應用，地下工程規(guī)模越來越大，越來越深，且結構上也越加復雜。單靠運用傳統(tǒng)的外“包裹”防水工藝，既適應不了施工進度的需要，也很難保證對復雜結構在使用年限和質量上能達到更高的要求。

2 地下混凝土結構防水的新理念

雖然傳統(tǒng)方法無法滿足人們日新月異的技術要求，但隨著科學的發(fā)展，新材料的研發(fā)，新技術的運用，把混凝土的缺陷從結構的內部加以修復，從而解決抗?jié)B防水關鍵問題，成為可能，于是就產生了——納米防水水泥和涂層，這一新型地下混凝土結構防水的新理念。

2.1 納米防水水泥簡介

納米防水水泥是一種可灌入的、水泥基的、滲透結晶型的無機防水材料。在某工程地下三層的防水、抗?jié)B的實踐施工中可知：

首先，其可灌性好，能保障材料被灌入到＞0.2 mm的混凝土的孔隙中，從而解決水的大量滲漏的問題。

其次，其滲透結晶的性能能使小于0.2 mm的孔隙自愈性地封閉，從而解決水的微滲漏問題。

第三，由于其是一種水泥基的材料，可利用水泥的水硬性反應，使灌入的材料能夠在水中形成一定的強度，并與混凝土體形成“聯(lián)結式”的一體形態(tài)，從而達到防水材料與結構主體材料共同的使用年限。

2.2 納米防水水泥性能指標（見表1）

表1 納米防水水泥性能指標一覽表

2.3 納米防水水泥作為防水材料的理念及實際應用

2.3.1納米防水水泥作為防水涂料的理念

“納米防水水泥”通過用納米材料和納米技術對普通硅酸鹽水泥進行改性，使其C－S－H膠（硅酸氫鈣膠）的含量比普通硅酸鹽水泥高出很多，這種改變，使“納米防水水泥”的性質與普通硅酸鹽水泥有了很大的不同，主要表現在可灌性好、滲透結晶的防水指標高、高強度和無機惰性抗老化等幾個方面，使其成為性能良好的防水涂料。

2.3.2納米防水水泥作為防水材料在天津某地下防水抗?jié)B工程中的應用

2.3.2.1工程概況

該工程為五星級金融會議酒店，建筑功能有服務式公寓、宴會廳、會議廳、金融交易廳、停車場等設施內容。地下3層，地上12層，建筑高度60 m，地下室基底標高－16.450 m?？偨ㄖ娣e19萬m2。其中地下部分約6.5萬m2，地上部分約12.5萬m2。圖1為地下室內割面圖。

圖1 地下室剖面圖

由于該工程臨近有超高層建筑及地下商業(yè)街，且地下工程面積達約4萬㎡，深度達17 m，而地下水文情況較為復雜，因此業(yè)主方領導對地下防水抗?jié)B設計方案要求置于工程安全第一位考慮，并為此組織了多輪防水設計方案專家論證會，最后根據專家組意見，決定采用納米防水水泥作為地下防水材料。

2.3.2.2 防水抗?jié)B設計技術要求（見表2）

2.3.2.3地下防水工程施工及結構節(jié)點防水的技術要求

（1）施工前，混凝土墻面必須保持濕潤，施工溫度應在4℃以上。

（2）防水層分兩層施涂，第二層納米防水水泥涂料應在首度涂層充分滲透并仍呈潮濕狀態(tài)時（兩次涂層間隔不大于48 h）施涂。每次涂料用量均為1.5 kg/m2。

表2 防水搞滲技術要求一覽表

（3）樁頭處理：樁頭徹底清洗、鑿毛，涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料，用量1.8 kg/m2。

（4）地下防水抗?jié)B結構節(jié)點（見圖 2～圖 9）。

圖3 基礎底板施工縫防水節(jié)點圖

圖2 基礎底板防水節(jié)點圖

圖4 基礎底板變形縫防節(jié)點圖

圖5 基礎外墻水平施工縫防水點圖

圖6 頂板施工縫外防水點圖

圖7 頂板變形縫外防水節(jié)點圖

圖8 基礎底板工程樁防水節(jié)點圖

圖9 臨時支撐工程樁防水節(jié)點圖

3 結語

該地下防水工程回填前，經天津濱海新區(qū)相關監(jiān)測監(jiān)管部門驗收，至今無滲漏情況。

（1）通過納米防水水泥在設計及實際施工中的運用，雖然其還存在著如施工時設備比較笨重、只能用于大型混凝土深基坑工程、材料費用較高這些局限，但由于其在底板和頂板防水施工時，可與混凝土澆筑同時進行；而側墻的防水施工，可與拆模時間稍后進行，隨拆隨噴，可大幅度縮短工期。

（2）由于納米防水水泥是無機材料，與混凝土的性質大體相同，所以其耐久性也大體相同，使其作為防水材料和主體結構的混凝土有著共同的使用周期。

（3）納米防水水泥對混凝土力學指標有補償作用，其用噴涂和灌漿的方法，使混凝土的缺陷得以修復，既起到了防水的作用，也在很大的程度上彌補了混凝土缺陷的力學損失。

（4）通過該地下工程對納米防水水泥的綜合運用，將打開未來防水工程的設計（方案）和為施工提供一種新方法。

（5）納米防水水泥為地下結構工程的防水抗?jié)B堵漏材料新材料提供一種新方法：

a.可作為地下結構工程防水堵漏材料，由于納米防水水泥的顆粒存在懸浮性和膠體塑性，在水中的分散性較好，在灌漿過程中不易形成“團聚體”，所以比普通水泥更容易灌入混凝土的微縫。其滲透結晶的指標高，它的結晶是膠體和可溶化的硅酸鹽，在水中會自行化合，形成不溶于水的晶體硅酸鹽。由于這個過程是不可逆的，特別是其滲透結晶的一次和二次指標的標準值均為1.3 MPa，最高檢測值為2.4 MPa和2.0 MPa，所以其堵漏效果顯著。

b.可作為混凝土結構的增強材料和防腐材料（限于篇幅，此處不作敘述）。

[1]GB 50108-2008,地下工程防水技術規(guī)范[S]．

[2]GB 50208-2002,地下防水工程質量驗收規(guī)范 [S]

[3]05系列建筑標準設計圖集[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社．2005.