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摘要：污水环境下，污水处理构筑物的混凝土要受到各种酸碱物质的腐蚀、机械磨蚀等作用，因此必要的抗裂防渗措施不可或缺。本文以某污水处理工程为实例，从抗裂剂运用、混凝土优化配合比设计、混凝土施工技术等角度出发提出了污水处理厂构筑物施工中抗裂技术应用，希望为污水处理厂抗裂防渗技术处理提供一些思路。
关键词：抗裂技术；抗裂剂；混凝土配合比；抗裂防渗
在城市用水日趋匮乏和环保压力日益加大的今天，通过建造污水处理厂来进行城市污水处理成为许多城市实现水资源再利用，改善城市环境的主要方式，然而污水处理厂多年来面临的许多老问题严重制约着处理厂效能的持续发挥，如在污水环境下，污水处理构筑物的混凝土要受到各种酸、碱、有机物或无机物的腐蚀，机械冲击磨蚀以及以及露天环境的长期影响，这些问题造成的危害都可以指向一个方面----建筑体裂缝导致渗水。因此，抗裂防渗成了污水处理厂在施工中高度关注的话题，也是难题。目前许多抗裂技术逐渐在施工中得到采用，也取得了良好的效果，但由于对抗裂机理分析不到位或者缺乏对抗裂性能的深入研究等，施工中的一些顽疾仍然难以克服，必须综合各种方法多管齐下，才能彻底解决裂缝渗水问题。本文以某污水处理厂为例，从抗裂剂运用、混凝土优化配合比设计、混凝土施工技术等角度出发探讨了污水处理厂构筑物施工中抗裂技术的应用，具有一定的参考意义。
本文所举例工程占地面积约 10hm2,工程囊括了一个大型污水处理应具备的所有建筑设施，按照设计要求,混凝土抗渗等级要达到S8，混凝土强度等级有 C30、C35、C40三种。所以该工程池类构筑物具有混凝土浇筑量大、单体容积大、 平面面积大等特点, 为达到防渗漏要求,在设计和施工过程中采用了较为先进的防渗抗裂技术措施。
一、构筑物施工中抗裂技术的应用
（一）混凝土优化配合比设计
优化混凝土掺入物配合比主要基于采用矿粉、粉煤灰等进行的复掺、混掺技术应用情况。原理是利用矿粉、粉煤灰等进行复掺、混掺优化混凝土配合比，降低水化热，提高混凝土的抗裂性能。经過现场技术人员研究分析，分别得出了掺入物粉煤灰、矿粉、粉煤灰与矿粉复掺的抗裂机理和膨胀剂补偿收缩抗裂机理，从而为混凝土的配合比优化提供了数据依据。
现场施工人员根据矿粉、粉煤灰的抗裂性能，在整个工程中，针对污水处理厂的不同结构混凝土都采用了矿粉与粉煤灰等比例复掺的方法，从而大大提高混凝土的抗裂性抗渗透性。在池子局部区域还采用了矿粉、粉煤灰、防水剂及膨胀剂等四种成分混掺的形式，从而获得了性能良好的抗裂混凝土。另外，为确保技术的充分适应性，掌握水泥与矿粉、粉煤灰等复掺后胶凝材料的强度发展情况，技术人员还设计了一组纯水泥的对比试件和五种成分复掺的胶砂试件进行对比，发现前者抗压抗折强度14d ，而后者则达到了其一倍的28d，如下图：
表1：矿粉粉煤灰复掺胶砂强度
分析上表可以看出，随着粉煤灰掺入量的逐渐增加，胶砂强度在逐渐降低，当粉煤灰掺量达到 35%时，胶砂28d 强度不到对比样的60% 。因此，对于粉煤灰的掺量要把握限度，最优的办法是掺入复合矿粉来冲减粉煤灰的含量。
（二）高性能膨胀抗裂剂的应用
抗裂剂尤其是高性能抗裂剂以其技术针对性和快速性而逐渐在污水处理池施工中得到采用。目前市面流行的是SY - G型高性能膨胀抗裂剂，其制造原理是采用回转窑生产的特种膨胀熟料---硫铝酸钙( CAS)及铝酸钙 ( CA )作为主要成分,配入适量硬石膏及混凝土活化剂,再经过特殊工艺处理而成。而其作用原理是膨胀抗裂剂掺入到水泥混凝土后会发生水化作用,生成大量膨胀性结晶水化物即水化硫铝酸和铝酸钙,使混凝土产生适度膨胀,在混凝土内部产生 0.2～0.7MPa预压应力,用来抵消由于混凝土干缩、 渐变等引起的拉应力, 从而防止或减小混凝土收缩,并使混凝土密实化,提高混凝土的抗裂防渗性能。抗裂剂的添加也涉及到混凝土配比的问题，经过技术人员的试配，28d后试压以及抗渗强度均满足设计要求。混凝土配比见表 2.
表 2： 有抗裂剂掺入的混凝土配比
分析上表可以看出，理想的抗裂剂掺入比例控制在每立方米28千克能发挥其效果，实施也证明，在池类满水试验中,经一周左右的适应时间后,渗漏部位毛细孔全部自行封闭,不再渗水表明抗裂剂发挥了效果。
（三）无缝施工技术的应用
无缝施工技术一般应用于大型池底板。该工程的污水处理池初沉和二沉池底板的直径分别达到31.3m和46.3m,厚度为 450 mm,混凝土强度等级为 C30, 池壁为圆形的整体池壁, 因此采用了无粘结预应力技术。为了使底板一次性成型,加快上部结构施工进度,在底板结构收缩应力最大的部位设置了加强带。池类混凝土中均添加8%的高性能膨胀抗裂剂, 而在加强带内混凝土强度提高一个等级, 采用C35的混凝土, 混凝土膨胀剂的添加比例提高到10% ,起到完全补偿收缩混凝土的作用。
（四）跳仓浇筑技术
特大型池体混凝土施工适合跳仓浇筑技术的应用。该工程中 A2/O生化反应池长和宽分别达到了95 m和87m, 底板最厚处和墙体厚度甚至都超过了900mm,墙高为 7.9m,具备了特大型池体的标准，因此在池体施工中,采用跳仓浇筑技术,即按设计要求约 20～30m的块体跳仓浇筑,块体浇筑时间间隔为 7～10d ,伸缩缝中设中埋式橡胶止水带以避免渗漏, 在块与块之间采用 25 mm的圆钢作传力杆, 以保持池体的整体性。
（五）混凝土后浇带的应用
本工程中细格栅与曝气沉砂池两个池连成一个整体, 由于这两个水池的容积相差较大,水位高差也较大, 一旦荷载加上去很容易造成连接处混凝土产生裂缝而渗水, 因此在结构施工时, 连接部位设 1 m宽的后浇带,后浇带的施工停滞时间除满足规范要求外, 还需待两个池体的满水试验完毕后,也就是说达到完全荷载、 沉降稳定后再浇筑后浇带的混凝土,混凝土的强度等级及配比与加强带的混凝土相同。
（六）无粘结预应力技术的应用
该工程主体池子的初沉池墙壁周长为 95m、高为 4m,二沉池的墙壁周长为 141m, 高为 5m,墙厚均为350 mm,属于中型池体，因此在设计中采用了无粘结预应力技术,工作原理就是预先给混凝土墙施加预压应力,使墙在荷载作用下, 其外边缘产生的拉应力完全或部分被预压应力所抵消, 因而避免混凝土出现裂缝而渗水。
（七）遇水膨胀止水条的应用
应用遇水膨胀止水条进行墙壁防渗也是常见的一种施工方法。安装止水条时, 必须事先把施工缝周边的浮渣清扫干净,钉设在混凝土墙板的施工缝中部,在混凝土浇筑前要保持止水条的干燥,这样才能确保止水条的正常作用，确保被在混凝土包裹的状态下,遇水膨胀、封堵、阻隔内外两侧水的浸入,达到抗渗、抗漏水的效果。
二、结语
本文提出了多种在污水处理厂构筑物施工中的抗裂防渗技术的应用，针对不同的水池的特点应采取针对性的技术措施，但是科学合理地综合应用多种措施来进行抗裂防渗应是未来的发展趋势。如文中提到的第一种技术优化配合比法就融合了其他几种技术如跳仓浇筑技术、混凝土后浇带技术等，因此也可以说优化混凝土配合比是所有污水池抗裂防渗技术中最基础的技术措施。所以，我们要实现按工程使用和施工需要进行混凝土的设计和配制，为进一步研究污水处理厂构筑物混凝土结构的抗腐蚀、抗渗性等耐久性问题奠定基础。
参考文献：
[1] 刘银平.防渗、抗裂技术用于污水处理厂构筑物施工[J].《中国积水排水》,2010(16)
[2] 刘卓.薄壁结构混凝土抗裂技术研究与应用[J].《市政工程建设》,2010(05)
[3]李晓舫,甑庆堂,史晓娜.污水处理厂构筑物建设质量控制[J].《黑龙江科技信息》,2008(08)
[4]曹志明,浅议混凝土的缺陷及处理办法[J].《科技信息》,2006(06)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：抗裂技术；抗裂剂；混凝土配合比；抗裂防渗
在城市用水日趋匮乏和环保压力日益加大的今天，通过建造污水处理厂来进行城市污水处理成为许多城市实现水资源再利用，改善城市环境的主要方式，然而污水处理厂多年来面临的许多老问题严重制约着处理厂效能的持续发挥，如在污水环境下，污水处理构筑物的混凝土要受到各种酸、碱、有机物或无机物的腐蚀，机械冲击磨蚀以及以及露天环境的长期影响，这些问题造成的危害都可以指向一个方面----建筑体裂缝导致渗水。因此，抗裂防渗成了污水处理厂在施工中高度关注的话题，也是难题。目前许多抗裂技术逐渐在施工中得到采用，也取得了良好的效果，但由于对抗裂机理分析不到位或者缺乏对抗裂性能的深入研究等，施工中的一些顽疾仍然难以克服，必须综合各种方法多管齐下，才能彻底解决裂缝渗水问题。本文以某污水处理厂为例，从抗裂剂运用、混凝土优化配合比设计、混凝土施工技术等角度出发探讨了污水处理厂构筑物施工中抗裂技术的应用，具有一定的参考意义。
本文所举例工程占地面积约 10hm2,工程囊括了一个大型污水处理应具备的所有建筑设施，按照设计要求,混凝土抗渗等级要达到S8，混凝土强度等级有 C30、C35、C40三种。所以该工程池类构筑物具有混凝土浇筑量大、单体容积大、 平面面积大等特点, 为达到防渗漏要求,在设计和施工过程中采用了较为先进的防渗抗裂技术措施。
一、构筑物施工中抗裂技术的应用
（一）混凝土优化配合比设计
优化混凝土掺入物配合比主要基于采用矿粉、粉煤灰等进行的复掺、混掺技术应用情况。原理是利用矿粉、粉煤灰等进行复掺、混掺优化混凝土配合比，降低水化热，提高混凝土的抗裂性能。经過现场技术人员研究分析，分别得出了掺入物粉煤灰、矿粉、粉煤灰与矿粉复掺的抗裂机理和膨胀剂补偿收缩抗裂机理，从而为混凝土的配合比优化提供了数据依据。
现场施工人员根据矿粉、粉煤灰的抗裂性能，在整个工程中，针对污水处理厂的不同结构混凝土都采用了矿粉与粉煤灰等比例复掺的方法，从而大大提高混凝土的抗裂性抗渗透性。在池子局部区域还采用了矿粉、粉煤灰、防水剂及膨胀剂等四种成分混掺的形式，从而获得了性能良好的抗裂混凝土。另外，为确保技术的充分适应性，掌握水泥与矿粉、粉煤灰等复掺后胶凝材料的强度发展情况，技术人员还设计了一组纯水泥的对比试件和五种成分复掺的胶砂试件进行对比，发现前者抗压抗折强度14d ，而后者则达到了其一倍的28d，如下图：
表1：矿粉粉煤灰复掺胶砂强度
分析上表可以看出，随着粉煤灰掺入量的逐渐增加，胶砂强度在逐渐降低，当粉煤灰掺量达到 35%时，胶砂28d 强度不到对比样的60% 。因此，对于粉煤灰的掺量要把握限度，最优的办法是掺入复合矿粉来冲减粉煤灰的含量。
（二）高性能膨胀抗裂剂的应用
抗裂剂尤其是高性能抗裂剂以其技术针对性和快速性而逐渐在污水处理池施工中得到采用。目前市面流行的是SY - G型高性能膨胀抗裂剂，其制造原理是采用回转窑生产的特种膨胀熟料---硫铝酸钙( CAS)及铝酸钙 ( CA )作为主要成分,配入适量硬石膏及混凝土活化剂,再经过特殊工艺处理而成。而其作用原理是膨胀抗裂剂掺入到水泥混凝土后会发生水化作用,生成大量膨胀性结晶水化物即水化硫铝酸和铝酸钙,使混凝土产生适度膨胀,在混凝土内部产生 0.2～0.7MPa预压应力,用来抵消由于混凝土干缩、 渐变等引起的拉应力, 从而防止或减小混凝土收缩,并使混凝土密实化,提高混凝土的抗裂防渗性能。抗裂剂的添加也涉及到混凝土配比的问题，经过技术人员的试配，28d后试压以及抗渗强度均满足设计要求。混凝土配比见表 2.
表 2： 有抗裂剂掺入的混凝土配比
分析上表可以看出，理想的抗裂剂掺入比例控制在每立方米28千克能发挥其效果，实施也证明，在池类满水试验中,经一周左右的适应时间后,渗漏部位毛细孔全部自行封闭,不再渗水表明抗裂剂发挥了效果。
（三）无缝施工技术的应用
无缝施工技术一般应用于大型池底板。该工程的污水处理池初沉和二沉池底板的直径分别达到31.3m和46.3m,厚度为 450 mm,混凝土强度等级为 C30, 池壁为圆形的整体池壁, 因此采用了无粘结预应力技术。为了使底板一次性成型,加快上部结构施工进度,在底板结构收缩应力最大的部位设置了加强带。池类混凝土中均添加8%的高性能膨胀抗裂剂, 而在加强带内混凝土强度提高一个等级, 采用C35的混凝土, 混凝土膨胀剂的添加比例提高到10% ,起到完全补偿收缩混凝土的作用。
（四）跳仓浇筑技术
特大型池体混凝土施工适合跳仓浇筑技术的应用。该工程中 A2/O生化反应池长和宽分别达到了95 m和87m, 底板最厚处和墙体厚度甚至都超过了900mm,墙高为 7.9m,具备了特大型池体的标准，因此在池体施工中,采用跳仓浇筑技术,即按设计要求约 20～30m的块体跳仓浇筑,块体浇筑时间间隔为 7～10d ,伸缩缝中设中埋式橡胶止水带以避免渗漏, 在块与块之间采用 25 mm的圆钢作传力杆, 以保持池体的整体性。
（五）混凝土后浇带的应用
本工程中细格栅与曝气沉砂池两个池连成一个整体, 由于这两个水池的容积相差较大,水位高差也较大, 一旦荷载加上去很容易造成连接处混凝土产生裂缝而渗水, 因此在结构施工时, 连接部位设 1 m宽的后浇带,后浇带的施工停滞时间除满足规范要求外, 还需待两个池体的满水试验完毕后,也就是说达到完全荷载、 沉降稳定后再浇筑后浇带的混凝土,混凝土的强度等级及配比与加强带的混凝土相同。
（六）无粘结预应力技术的应用
该工程主体池子的初沉池墙壁周长为 95m、高为 4m,二沉池的墙壁周长为 141m, 高为 5m,墙厚均为350 mm,属于中型池体，因此在设计中采用了无粘结预应力技术,工作原理就是预先给混凝土墙施加预压应力,使墙在荷载作用下, 其外边缘产生的拉应力完全或部分被预压应力所抵消, 因而避免混凝土出现裂缝而渗水。
（七）遇水膨胀止水条的应用
应用遇水膨胀止水条进行墙壁防渗也是常见的一种施工方法。安装止水条时, 必须事先把施工缝周边的浮渣清扫干净,钉设在混凝土墙板的施工缝中部,在混凝土浇筑前要保持止水条的干燥,这样才能确保止水条的正常作用，确保被在混凝土包裹的状态下,遇水膨胀、封堵、阻隔内外两侧水的浸入,达到抗渗、抗漏水的效果。
二、结语
本文提出了多种在污水处理厂构筑物施工中的抗裂防渗技术的应用，针对不同的水池的特点应采取针对性的技术措施，但是科学合理地综合应用多种措施来进行抗裂防渗应是未来的发展趋势。如文中提到的第一种技术优化配合比法就融合了其他几种技术如跳仓浇筑技术、混凝土后浇带技术等，因此也可以说优化混凝土配合比是所有污水池抗裂防渗技术中最基础的技术措施。所以，我们要实现按工程使用和施工需要进行混凝土的设计和配制，为进一步研究污水处理厂构筑物混凝土结构的抗腐蚀、抗渗性等耐久性问题奠定基础。
参考文献：
[1] 刘银平.防渗、抗裂技术用于污水处理厂构筑物施工[J].《中国积水排水》,2010(16)
[2] 刘卓.薄壁结构混凝土抗裂技术研究与应用[J].《市政工程建设》,2010(05)
[3]李晓舫,甑庆堂,史晓娜.污水处理厂构筑物建设质量控制[J].《黑龙江科技信息》,2008(08)
[4]曹志明,浅议混凝土的缺陷及处理办法[J].《科技信息》,2006(06)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。