地下水對(duì)地下民用建筑結(jié)構(gòu)的危害及治理

白玉清  北京興悅星科技發(fā)展有限公司

【摘要】地下水浸入地下民用建筑結(jié)構(gòu)中，可以發(fā)生混凝土中的堿性物質(zhì)溶于水，導(dǎo)致堿性降低；混凝土表面潮濕，加劇空氣中的二氧化碳溶于水生成碳酸，與混凝土的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生碳化；地下水中的氯離子到達(dá)混凝土的鋼筋表面，鋼筋發(fā)生銹蝕；地下水中的硫酸根離子與混凝土中物質(zhì)反應(yīng)，發(fā)生膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降等等危害。以上的諸多因素嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命和結(jié)構(gòu)安全。為了治理地下建筑漏水的問題，用海麥威防水劑和水泥漿復(fù)合注漿的方式，在建筑結(jié)構(gòu)外部和建筑結(jié)構(gòu)中形成防水結(jié)構(gòu)層，杜絕地下水進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)中，具有防水堵漏效果好，耐久的優(yōu)點(diǎn)，避免了地下水對(duì)民用建筑的危害。

【關(guān)鍵詞】地下水；漏水；結(jié)構(gòu)外；防水幕墻；注漿；海麥威防水劑；水泥漿

前言：近些年隨著房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，民用建筑急劇增加，地下室漏水、地庫漏水、地下后澆帶漏水、地下變形縫漏水、地下墻體漏水等問題。以上漏水情況，目前采用的堵漏方式是以下幾種：1.開挖墻外的回填層，重新做防水；2.向結(jié)構(gòu)中灌注發(fā)泡聚氨酯；3.在室內(nèi)施工背涂材料等。以上第2和第3的方式最為常見，但是會(huì)出現(xiàn)二次漏水的現(xiàn)象發(fā)生。容易出現(xiàn)二次漏水現(xiàn)象，就是在施工方面沒有從根本上解決漏水源頭的問題。導(dǎo)致地下水繼續(xù)浸入民用建筑結(jié)構(gòu)中，危害了建筑結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命。采用水泥漿和“興悅”牌海麥威防水劑，就能很好地解決該種漏水的難題。

1.地下民用建筑漏水原因

1.1地下墻體外的防水層在回填物下沉的過程中，“搓”著防水層發(fā)生移位，導(dǎo)致防水層撕裂或開裂。蓬松的回填土壤在雨水及自然沉積等作用下，密實(shí)度加大，體積變小?；靥钗锱c防水層緊密地接觸，隨著回填物整體下沉，作用在防水層表面有一個(gè)向下的作用力。類似于“搓衣服”的方式，把防水層撕裂。導(dǎo)致漏水的發(fā)生。

1.2防水層在無保護(hù)層的情況下，回填過程中有尖銳或堅(jiān)硬的物品，刺破或損壞防水層，使其失去防水的作用。多見于不規(guī)范的施工，回填土沒有過篩，直接回填。以至于磚塊、玻璃、木塊、地板磚等把防水層刺破，失去了防水作用。

1.3建筑物完工后，發(fā)生沉降現(xiàn)象，地下的防水層隨著結(jié)構(gòu)的開裂，而發(fā)生斷裂現(xiàn)象，漏水沿著防水層的斷裂部位，進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部。建筑物建好后，會(huì)發(fā)生自然沉降的現(xiàn)象。如果根基處的土壤密實(shí)度存在差異，會(huì)導(dǎo)致沉降不均勻的現(xiàn)象。沉降過程中超過建筑物所承受的力量時(shí)，發(fā)生結(jié)構(gòu)開裂，造成防水層的斷裂，防水失效。

1.4施工人員的不良操作原因。為了趕工期，趕施工速度，加上施工人員的技術(shù)熟練程度等原因，防水層搭接不緊密、防水層粘接力不夠等馬虎操作，留下漏水的隱患。

1.5防水材料本身原因。為了降成本，有的使用假冒偽劣的防水材料，進(jìn)行施工。施工防水層指標(biāo)與原設(shè)計(jì)的指標(biāo)，存在較大的差異。導(dǎo)致防水性能下降，容易造成漏水的發(fā)生。

2.漏水的危害。地下水通過防水層，在水的壓力作用下進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成室內(nèi)的墻壁、地板漏水。嚴(yán)重的積水厚度可以達(dá)數(shù)十公分，影響了建筑物的使用。水在建筑的磚墻或混凝土中存在，形成富水的環(huán)境。侵害了建筑結(jié)構(gòu)的安全，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1碳化。空氣中的二氧化碳與混凝土中的堿性成分反應(yīng)，生成碳酸鹽和水，降低了混凝土的強(qiáng)度，危害了建筑結(jié)構(gòu)安全。

Ca(OH)₂ +CO₂=Ca₂CO₃+H₂O

Mg(OH)₂+CO₂=Mg₂CO₃+H₂O

2.2鋼筋銹蝕。造成銹蝕的原因有兩個(gè)方面：第一方面是混凝土碳化的原因，缺少了強(qiáng)堿的保護(hù)，鈍化膜失去了穩(wěn)定性。地下水侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，水在滲透作用的情況下，接觸到鋼筋，繼而造成銹蝕。第二方面是氯離子隨著地下水的流動(dòng)，到達(dá)鋼筋表面，也會(huì)對(duì)鋼筋造成侵蝕。

2Fe+O₂+H₂O=2Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂+O₂+H₂O=4Fe(OH)₃

2Fe(OH)₃=Fe₂O₃+3H₂O

以上是由于水的侵入導(dǎo)致鋼筋銹蝕的化學(xué)方程式。

2.3持續(xù)不斷的膨脹。地下水中含有硫酸根離子和氯離子等侵入混凝土后，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行，生成物發(fā)生膨脹，導(dǎo)致混凝土由于內(nèi)部的膨脹作用發(fā)生開裂，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。硫酸根離子與氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣（石膏）體積增長(zhǎng)數(shù)倍；氯離子與鋼筋發(fā)生反應(yīng)，生成的氯化亞鐵，體積也增長(zhǎng)了數(shù)倍。

Ca(OH)₂+SO₄²⁺=CaSO₄+2OH^-

2.4凍融。北方的冬季，由于結(jié)構(gòu)中的水在低溫條件下發(fā)生結(jié)冰，結(jié)冰后的體積發(fā)生膨脹，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)同樣會(huì)造成破壞性的作用。

2.5墻體泛堿。由于地下水在結(jié)構(gòu)中存在，混凝土中的堿性物質(zhì)和鹽類會(huì)溶于水，然后滲透到建筑表面，隨著水分的蒸發(fā)，堿性物質(zhì)殘留在建筑表面。最后與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽的粉末狀晶體，俗稱“泛堿”。泛堿不僅影響了美觀，而且造成的膨脹會(huì)大大降低建筑結(jié)構(gòu)表面的強(qiáng)度。

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃+H₂O

Mg(OH)₂+CO₂=MgCO₃+H₂O

2.6混凝土堿性物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)溶于水，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。由于地下水長(zhǎng)時(shí)間對(duì)混凝土的浸泡，混凝土中的堿性物質(zhì)持續(xù)不斷地溶于水，比如：氫氧化鈣【Ca(OH)₂】、氫氧化鈉【NaOH】、氫氧化鎂【Mg(OH)₂】等等。溶解后的材料隨著水的流動(dòng)消失，混凝土的密實(shí)性和堿性降低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也隨著降低。對(duì)結(jié)構(gòu)安全帶來了隱患。

3.堵漏治理方案

3.1防水堵漏材料的功能及堵漏原理。該方案第一道防線就是水泥灌漿，在墻體以外的土壤中，形成一米多厚的水泥結(jié)構(gòu)的防水幕墻，阻止地下水進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部。第二道防線就是北京興悅星科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的海麥威防水劑，在水泥防水幕墻與墻壁之間，海麥威防水劑凝固后會(huì)形成密實(shí)的，完整的防水層，阻擋水分進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)中。第三道防線就是海麥威防水劑通過高壓的作用，能進(jìn)入墻體結(jié)構(gòu)中的細(xì)微通道或毛細(xì)孔中，使墻體成為一個(gè)結(jié)構(gòu)自防水的防水層。第四道防線就是海麥威防水劑釋放的活性物質(zhì)，能與混凝土中的物質(zhì)反應(yīng)生成“新的水泥”，自動(dòng)修復(fù)混凝土漏水的薄弱點(diǎn)，使混凝土成為一個(gè)密實(shí)性的防水結(jié)構(gòu)整體。

既有防水的功能，又有保護(hù)、加固建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。是標(biāo)本兼治的堵漏方案。比起在結(jié)構(gòu)中灌注發(fā)泡物質(zhì)和在室內(nèi)墻體表面涂刷背涂材料，要略勝一籌。因?yàn)檫@兩種堵漏方式，不能解決結(jié)構(gòu)內(nèi)部地下水的問題。

3.2堵漏治理方式。該方案的治理方式是：先在室內(nèi)向墻體外部灌注水泥漿，待水泥漿凝固后，再向墻外灌注海麥威防水劑。這樣的施工方式具有：剛?cè)峤Y(jié)合，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，加大了結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，提高了防水堵漏的功能。

3.3水泥注漿前準(zhǔn)備工作。

3.3.1打注漿孔布局。在漏水中間部位打孔，孔的深度要以穿透墻體為準(zhǔn)，施工水泥漿的孔間距100厘米左右，向四周展開鉆孔；

3.3.2泄壓孔的設(shè)置。在注漿施工前，施工的空洞周邊100厘米左右，至少要有兩個(gè)孔作為泄壓孔，便于在注漿過程中，墻體外部的壓力過大，造成安全事故；

3.3.3注漿料。注漿料一個(gè)注漿孔按5--10袋水泥，計(jì)算所需的水泥量和注漿添加劑，盡量一次性備齊；

3.3.4注漿設(shè)備。螺桿水泥注漿機(jī)，攪拌機(jī)、照明等配套設(shè)備；

3.4水泥漿施工工序

3.4.1在攪拌機(jī)內(nèi)依次投放水泥、注漿添加劑、水等，根據(jù)漏水情況把水灰比控制在0.3--0.5之間，材料要攪拌均勻無顆粒；

3.4.2把攪拌后的水泥注漿料投入螺桿注漿機(jī)中，開動(dòng)注漿機(jī)，安裝并連接注漿機(jī)與注漿管，開始注漿。注漿量按每個(gè)注漿孔5--10袋水泥或鄰近的泄壓孔或注漿孔，以冒出水泥原漿為準(zhǔn)（注漿壓力不超過2兆帕），停止該注漿孔的注漿施工。

3.4.3關(guān)閉注漿管的閥門，移至下一個(gè)注漿孔繼續(xù)注漿施工。依次為序，直到全部漏水部位注漿完畢。

3.4.4待注漿全部完畢，做檢查或補(bǔ)漿處理后，待水泥漿靜止反應(yīng)凝固7天，再進(jìn)行下一步的施工作業(yè)。

3.5海麥威防水劑注漿施工。

3.5.1待墻外的水泥漿凝固7天后，進(jìn)行本工序；

3.5.2在兩個(gè)水泥注漿孔之間使用沖擊鉆打孔，孔間距50厘米左右，深度以穿透墻體為準(zhǔn)；

3.5.3安裝雙液注漿機(jī)專用針頭；

3.5.4按照產(chǎn)品說明調(diào)配海麥威防水劑的A、B組份，把雙液注漿機(jī)的兩個(gè)吸料管，分別放入AB組份的包裝中；

3.5.5開動(dòng)雙液注漿機(jī)，向注漿孔中注漿，以鄰近的注漿孔冒出原漿或注漿壓力超過3兆帕，停止注漿。換下一個(gè)注漿孔注漿施工，依次為序，直到全部注漿施工完畢。

4. 施工方案的性價(jià)比分析：

4.1成本低。該施工方案使用大量的、廉價(jià)的水泥漿和少量的海麥威防水劑，作為堵漏材料進(jìn)行堵漏防水材料，具有成本低的特點(diǎn)。

4.2防水堵漏性能好。該施工方案有剛?cè)峤Y(jié)合、密實(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在墻外形成一米多厚的擋水幕墻，阻擋大量的地下水侵入建筑結(jié)構(gòu)周邊，海麥威防水劑填充結(jié)構(gòu)的空隙和毛細(xì)孔，防水劑釋放的活性物質(zhì)與混凝土的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成晶體和膠體類似于水泥的成分，二次修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的漏水薄弱點(diǎn)。真正做到了一次施工，多道防水的功效，很好地保證了防水讀效果。

4.3實(shí)例證明該方案的可靠性。使用該方案施工的工地：鄲城縣人民醫(yī)院地下室，保定市金融小區(qū)，焦作市**嘉苑小區(qū)，滄州市，廊坊市，北京市。。。。。。。等等工程案例，經(jīng)過回訪調(diào)查結(jié)果顯示，堵漏效果良好。是值得推廣的施工方式。

5. 結(jié)束語

造成地下建筑物漏水，由多種因素造成的。地下水對(duì)民用建筑危害極大，混凝土強(qiáng)度降低，鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全。一種優(yōu)于結(jié)構(gòu)中灌注發(fā)泡材料和墻體表面施工背涂材料的施工方法，治愈地下水滲漏的難題。僅使用水泥漿和海麥威防水劑就能解決“年年漏、年年修、年年漏”的怪圈。性價(jià)比高，防水堵漏效果好等優(yōu)點(diǎn)。