地下水对地下民用建筑结构的危害及治理

白玉清  北京兴悦星科技发展有限公司

【摘要】地下水浸入地下民用建筑结构中，可以发生混凝土中的碱性物质溶于水，导致碱性降低；混凝土表面潮湿，加剧空气中的二氧化碳溶于水生成碳酸，与混凝土的碱性物质发生反应，发生碳化；地下水中的氯离子到达混凝土的钢筋表面，钢筋发生锈蚀；地下水中的硫酸根离子与混凝土中物质反应，发生膨胀，导致混凝土开裂，结构强度下降等等危害。以上的诸多因素严重影响了建筑结构的使用寿命和结构安全。为了治理地下建筑漏水的问题，用海麦威防水剂和水泥浆复合注浆的方式，在建筑结构外部和建筑结构中形成防水结构层，杜绝地下水进入建筑结构中，具有防水堵漏效果好，耐久的优点，避免了地下水对民用建筑的危害。

【关键词】地下水；漏水；结构外；防水幕墙；注浆；海麦威防水剂；水泥浆

前言：近些年随着房地产业的蓬勃发展，民用建筑急剧增加，地下室漏水、地库漏水、地下后浇带漏水、地下变形缝漏水、地下墙体漏水等问题。以上漏水情况，目前采用的堵漏方式是以下几种：1.开挖墙外的回填层，重新做防水；2.向结构中灌注发泡聚氨酯；3.在室内施工背涂材料等。以上第2和第3的方式最为常见，但是会出现二次漏水的现象发生。容易出现二次漏水现象，就是在施工方面没有从根本上解决漏水源头的问题。导致地下水继续浸入民用建筑结构中，危害了建筑结构的安全和使用寿命。采用水泥浆和“兴悦”牌海麦威防水剂，就能很好地解决该种漏水的难题。

1.地下民用建筑漏水原因

1.1地下墙体外的防水层在回填物下沉的过程中，“搓”着防水层发生移位，导致防水层撕裂或开裂。蓬松的回填土壤在雨水及自然沉积等作用下，密实度加大，体积变小。回填物与防水层紧密地接触，随着回填物整体下沉，作用在防水层表面有一个向下的作用力。类似于“搓衣服”的方式，把防水层撕裂。导致漏水的发生。

1.2防水层在无保护层的情况下，回填过程中有尖锐或坚硬的物品，刺破或损坏防水层，使其失去防水的作用。多见于不规范的施工，回填土没有过筛，直接回填。以至于砖块、玻璃、木块、地板砖等把防水层刺破，失去了防水作用。

1.3建筑物完工后，发生沉降现象，地下的防水层随着结构的开裂，而发生断裂现象，漏水沿着防水层的断裂部位，进入建筑结构内部。建筑物建好后，会发生自然沉降的现象。如果根基处的土壤密实度存在差异，会导致沉降不均匀的现象。沉降过程中超过建筑物所承受的力量时，发生结构开裂，造成防水层的断裂，防水失效。

1.4施工人员的不良操作原因。为了赶工期，赶施工速度，加上施工人员的技术熟练程度等原因，防水层搭接不紧密、防水层粘接力不够等马虎操作，留下漏水的隐患。

1.5防水材料本身原因。为了降成本，有的使用假冒伪劣的防水材料，进行施工。施工防水层指标与原设计的指标，存在较大的差异。导致防水性能下降，容易造成漏水的发生。

2.漏水的危害。地下水通过防水层，在水的压力作用下进入建筑结构内部，造成室内的墙壁、地板漏水。严重的积水厚度可以达数十公分，影响了建筑物的使用。水在建筑的砖墙或混凝土中存在，形成富水的环境。侵害了建筑结构的安全，主要表现在以下几个方面。

2.1碳化。空气中的二氧化碳与混凝土中的碱性成分反应，生成碳酸盐和水，降低了混凝土的强度，危害了建筑结构安全。

Ca(OH)₂ +CO₂=Ca₂CO₃+H₂O

Mg(OH)₂+CO₂=Mg₂CO₃+H₂O

2.2钢筋锈蚀。造成锈蚀的原因有两个方面：第一方面是混凝土碳化的原因，缺少了强碱的保护，钝化膜失去了稳定性。地下水侵入结构内部中，水在渗透作用的情况下，接触到钢筋，继而造成锈蚀。第二方面是氯离子随着地下水的流动，到达钢筋表面，也会对钢筋造成侵蚀。

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导致钢筋锈蚀的化学方程式。

2.3持续不断的膨胀。地下水中含有硫酸根离子和氯离子等侵入混凝土后，发生的化学反应持续不断地进行，生成物发生膨胀，导致混凝土由于内部的膨胀作用发生开裂，结构强度降低。硫酸根离子与氢氧化钙反应生成硫酸钙（石膏）体积增长数倍；氯离子与钢筋发生反应，生成的氯化亚铁，体积也增长了数倍。

Ca(OH)₂+SO₄²⁺=CaSO₄+2OH^-

2.4冻融。北方的冬季，由于结构中的水在低温条件下发生结冰，结冰后的体积发生膨胀，对建筑结构同样会造成破坏性的作用。

2.5墙体泛碱。由于地下水在结构中存在，混凝土中的碱性物质和盐类会溶于水，然后渗透到建筑表面，随着水分的蒸发，碱性物质残留在建筑表面。最后与空气中的二氧化碳反应生成碳酸盐的粉末状晶体，俗称“泛碱”。泛碱不仅影响了美观，而且造成的膨胀会大大降低建筑结构表面的强度。

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃+H₂O

Mg(OH)₂+CO₂=MgCO₃+H₂O

2.6混凝土碱性物质长时间持续溶于水，结构强度降低。由于地下水长时间对混凝土的浸泡，混凝土中的碱性物质持续不断地溶于水，比如：氢氧化钙【Ca(OH)₂】、氢氧化钠【NaOH】、氢氧化镁【Mg(OH)₂】等等。溶解后的材料随着水的流动消失，混凝土的密实性和碱性降低，结构强度也随着降低。对结构安全带来了隐患。

3.堵漏治理方案

3.1防水堵漏材料的功能及堵漏原理。该方案第一道防线就是水泥灌浆，在墙体以外的土壤中，形成一米多厚的水泥结构的防水幕墙，阻止地下水进入建筑结构内部。第二道防线就是北京兴悦星科技发展有限公司生产的海麦威防水剂，在水泥防水幕墙与墙壁之间，海麦威防水剂凝固后会形成密实的，完整的防水层，阻挡水分进入建筑结构中。第三道防线就是海麦威防水剂通过高压的作用，能进入墙体结构中的细微通道或毛细孔中，使墙体成为一个结构自防水的防水层。第四道防线就是海麦威防水剂释放的活性物质，能与混凝土中的物质反应生成“新的水泥”，自动修复混凝土漏水的薄弱点，使混凝土成为一个密实性的防水结构整体。

既有防水的功能，又有保护、加固建筑结构的优点。是标本兼治的堵漏方案。比起在结构中灌注发泡物质和在室内墙体表面涂刷背涂材料，要略胜一筹。因为这两种堵漏方式，不能解决结构内部地下水的问题。

3.2堵漏治理方式。该方案的治理方式是：先在室内向墙体外部灌注水泥浆，待水泥浆凝固后，再向墙外灌注海麦威防水剂。这样的施工方式具有：刚柔结合，增加结构强度，加大了结构的密实性，提高了防水堵漏的功能。

3.3水泥注浆前准备工作。

3.3.1打注浆孔布局。在漏水中间部位打孔，孔的深度要以穿透墙体为准，施工水泥浆的孔间距100厘米左右，向四周展开钻孔；

3.3.2泄压孔的设置。在注浆施工前，施工的空洞周边100厘米左右，至少要有两个孔作为泄压孔，便于在注浆过程中，墙体外部的压力过大，造成安全事故；

3.3.3注浆料。注浆料一个注浆孔按5--10袋水泥，计算所需的水泥量和注浆添加剂，尽量一次性备齐；

3.3.4注浆设备。螺杆水泥注浆机，搅拌机、照明等配套设备；

3.4水泥浆施工工序

3.4.1在搅拌机内依次投放水泥、注浆添加剂、水等，根据漏水情况把水灰比控制在0.3--0.5之间，材料要搅拌均匀无颗粒；

3.4.2把搅拌后的水泥注浆料投入螺杆注浆机中，开动注浆机，安装并连接注浆机与注浆管，开始注浆。注浆量按每个注浆孔5--10袋水泥或邻近的泄压孔或注浆孔，以冒出水泥原浆为准（注浆压力不超过2兆帕），停止该注浆孔的注浆施工。

3.4.3关闭注浆管的阀门，移至下一个注浆孔继续注浆施工。依次为序，直到全部漏水部位注浆完毕。

3.4.4待注浆全部完毕，做检查或补浆处理后，待水泥浆静止反应凝固7天，再进行下一步的施工作业。

3.5海麦威防水剂注浆施工。

3.5.1待墙外的水泥浆凝固7天后，进行本工序；

3.5.2在两个水泥注浆孔之间使用冲击钻打孔，孔间距50厘米左右，深度以穿透墙体为准；

3.5.3安装双液注浆机专用针头；

3.5.4按照产品说明调配海麦威防水剂的A、B组份，把双液注浆机的两个吸料管，分别放入AB组份的包装中；

3.5.5开动双液注浆机，向注浆孔中注浆，以邻近的注浆孔冒出原浆或注浆压力超过3兆帕，停止注浆。换下一个注浆孔注浆施工，依次为序，直到全部注浆施工完毕。

4. 施工方案的性价比分析：

4.1成本低。该施工方案使用大量的、廉价的水泥浆和少量的海麦威防水剂，作为堵漏材料进行堵漏防水材料，具有成本低的特点。

4.2防水堵漏性能好。该施工方案有刚柔结合、密实结构特点。在墙外形成一米多厚的挡水幕墙，阻挡大量的地下水侵入建筑结构周边，海麦威防水剂填充结构的空隙和毛细孔，防水剂释放的活性物质与混凝土的成分发生化学反应，生成晶体和胶体类似于水泥的成分，二次修复混凝土结构的漏水薄弱点。真正做到了一次施工，多道防水的功效，很好地保证了防水读效果。

4.3实例证明该方案的可靠性。使用该方案施工的工地：郸城县人民医院地下室，保定市金融小区，焦作市**嘉苑小区，沧州市，廊坊市，北京市。。。。。。。等等工程案例，经过回访调查结果显示，堵漏效果良好。是值得推广的施工方式。

5. 结束语

造成地下建筑物漏水，由多种因素造成的。地下水对民用建筑危害极大，混凝土强度降低，钢筋锈蚀等现象，严重影响了建筑结构的安全。一种优于结构中灌注发泡材料和墙体表面施工背涂材料的施工方法，治愈地下水渗漏的难题。仅使用水泥浆和海麦威防水剂就能解决“年年漏、年年修、年年漏”的怪圈。性价比高，防水堵漏效果好等优点。