隨著社會的高速發(fā)展,地下空間被大量利用,高層和超高層建筑地下室、大型商業(yè)中心、地下軌道交通工程、城市綜合管廊等關(guān)系民生的地下工程日益增多,但滲漏問題一直是困擾地下工程的難題,在帶來經(jīng)濟損失的同時也會給周圍環(huán)境造成破壞。
浙江省金華市欣生沸石開發(fā)有限公司(以下簡稱欣生沸石公司)董事長陳土興在地下空間剛性防水領(lǐng)域已經(jīng)耕耘了近20年,對于解決地下工程滲漏有著獨到見解。近日,《中國建材報》記者專訪了這位行業(yè)專家,請他談?wù)剬Φ叵鹿こ谭罎B漏問題。
圖為邕寧水利樞紐工程施工現(xiàn)場。
記者:地下工程滲漏水隱患是困擾行業(yè)的一個難題,且滲漏形式多種多樣,對此您怎么看?
陳土興:漏水是影響地下建筑質(zhì)量的一大難題,會給人們造成巨大損失。因為這類工程與一般房屋建筑物的地下室滲漏不同,它們深埋地下,因此滲漏情況不僅與地下工程本身的質(zhì)量有關(guān),而且與地下水特征密切相關(guān),如水壓水位、水源(地表水、河流、生產(chǎn)、生活上下水管道)、周邊土質(zhì)的透水性等。如果長時間大量的滲水、漏水,不僅影響結(jié)構(gòu)自身的安全穩(wěn)定,甚至會造成周邊其他建筑物的不均勻沉降,危害很大。
記者:您認為一些地下工程滲漏問題主要出在哪個環(huán)節(jié)?為了克服這一問題欣生沸石公司做了那些工作?
陳土興:目前我國公路、鐵路隧道基本采用復合式襯砌結(jié)構(gòu)形式,由初期支護、防排水系統(tǒng)(防水板、縱環(huán)向盲管、土工布及止水帶等)和二次襯砌組成。從理論上講,現(xiàn)在隧道防排水設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)該可以滿足隧道防水滲漏要求。之所以一些工程會發(fā)生滲漏,主要原因包括現(xiàn)場施工工藝和防水材料質(zhì)量不易控制,防水壽命與結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命不同步。為克服現(xiàn)有復合襯砌隧道滲漏水問題及防水板與隧道結(jié)構(gòu)壽命不匹配等問題,欣生沸石公司以雅葉高速、德遂高速及成昆復線等項目為依托,開展了襯砌自防水和耐久性一體化在公路隧道中的應(yīng)用研究,旨在推動隧道工程設(shè)計施工規(guī)范和工藝的創(chuàng)新,以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為指導思想,開展地下空間結(jié)構(gòu)耐久性和防水一體化的應(yīng)用研究,實現(xiàn)防水與混凝土結(jié)構(gòu)同壽命的目標。除此之外,欣生沸石公司還以高性能防水混凝土為材料基礎(chǔ),優(yōu)化接縫防水設(shè)計做法,通過結(jié)構(gòu)抗裂防滲體系設(shè)計和相應(yīng)的施工工藝研究與實驗,建立高抗?jié)B、低裂紋混凝土結(jié)構(gòu)防水和耐久性一體化的新施工體系。
記者:相比柔性防水,您認為混凝土結(jié)構(gòu)自防水在地下工程應(yīng)用中有哪些優(yōu)勢?
陳土興:迄今為止,尚未發(fā)現(xiàn)何種任何有機防水材料的使用年限能夠與結(jié)構(gòu)主材鋼筋混凝土等同。一般柔性防水材料的使用年限僅為20年至30年,而混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)能實現(xiàn)與建筑同壽命,保證地下工程防水質(zhì)量。除了耐久性問題,柔性防水材料還存在卷材粘貼可靠性、復雜節(jié)點防水可靠性、防水卷材與底板剝離、獨立占用工期、露天施工受氣候影響較大等問題,而混凝土結(jié)構(gòu)自防水憑借一道工序完成結(jié)構(gòu)澆筑與防水施工,無交叉作業(yè),有利于質(zhì)量控制;減少土方開挖,不需要找平層、隔離層、保護層,省工、省時、省料,有利于縮短工期和降低工程成本;無毒、無味,不動用明火,安全、環(huán)保;不存在竄水層,如發(fā)生局部滲漏缺陷,背水面對應(yīng)修復等特點在地下工程應(yīng)用中盡顯優(yōu)勢。
記者:欣生沸石公司主營產(chǎn)品JX抗裂硅質(zhì)防水劑和JX水化熱抑制劑都是以天然沸石為基材,選用天然沸石的原因是什么?
陳土興:首先,天然沸石凝灰?guī)r作為水泥摻合料的應(yīng)用已有百年的歷史。早在1921年,美國修建長達240英里的洛杉磯渡槽時,使用100萬噸沸石粉代替25%以上的水泥,混凝土強度及耐久性能良好。這種天然沸石一直被蒙諾利特波特蘭水泥廠用作混合材。清華大學從1978年開始,進行了沸石巖水泥摻合料的研究,并主編了國家行業(yè)標準JGJ/T 112-97《天然沸石粉在混凝土與砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和JG/T 3048-1998《混凝土和砂漿用天然沸石粉》,為提高我國混凝土工程質(zhì)量和節(jié)能減排作出了貢獻。
其次,我國的天然沸石資源豐富,以天然沸石粉為主要基料,產(chǎn)品不僅具有不燃燒、無毒、無異味,生產(chǎn)、運輸、貯存和使用安全等優(yōu)勢,符合國家建筑材料放射性核素限量和氨釋放限量標準要求,符合國家綠色環(huán)保建材產(chǎn)品使用要求,且可代替部分水泥減少碳排放和減少化石資源消耗節(jié)能環(huán)保,還具有一定的吸收有害物質(zhì)、平衡溫濕度、凈化水體和氣體的作用。
記者:欣生沸石公司自成立以來便以“發(fā)展剛性防水,保證防水質(zhì)量,提高防水壽命”為己任,目前在實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自防水、解決地下工程漏水方面取得了哪些成績?
陳土興:自成立以來,欣生沸石公司相繼與清華大學、中國建筑材料科學研究總院等單位建立了合作關(guān)系,擁有10多項自主知識產(chǎn)權(quán),形成了集礦產(chǎn)資源開發(fā),高新技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的企業(yè)架構(gòu)也是國家級高新技術(shù)企業(yè)。目前,公司通過引進先進生產(chǎn)線,建立數(shù)字化車間,基本達到了智能化制造水平,形成年產(chǎn)20萬噸抗裂硅質(zhì)防水劑的生產(chǎn)能力。其中,JX抗裂硅質(zhì)防水劑自2004年投放市場以來,在地鐵、隧道、污水處理、水利、交通、港口等大量工程中都得到了有效的應(yīng)用,為解決混凝土滲漏問題提供了保障。