混凝土抗渗性能研究的现状与进展

王红曼

摘要： 随着时代的发展与科技的进步，工业化进程发展速度越来越快，这就催生了许多大型建筑业的生产与发展，建筑施工必然离不开混凝土的使用，混凝土的抗渗性对于施工的安全性与持久性有着极大的影响作用。随着混凝土越来越广泛的使用，人们对于其抗渗性的重视程度也正在逐步提升，本文就将对混凝土的抗渗性研究及进展做出分析。

关键词：混凝土抗渗性能，耐久性，研究进展

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言：由于各方天气差异，我国的新建公路在使用几年后会经常性的出现巨大的裂纹。而近年来地质灾害的频发也使一些建筑施工方面存在的问题逐渐显露出来。这使研究人员开始注重混凝土性能的研究与发展，高强度混凝土会逐渐被高性能混凝土所取代。增加混凝土对外借侵蚀作用的抵抗能力，才能更好地提升应用混凝土的各个方面的使用年限与安全程度，近年来我国逐渐增加了对混凝土抗渗性的研发重视，从根本上进行研发才能防止次生问题的产生。

1.提升混凝土的抗渗性的作用

混凝土的抗渗性是指其抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。它对混凝土的耐久性起着重要的作用。强大的抗渗性能够加强施工建筑的安全性，增加使用年限，提高其抗灾害能力，增加结实程度，提升各方面的效率，使性能内的混凝土效力提高。 混凝土应用于各种环境中，环境中的各种侵蚀介质只有通过渗透才能进入混凝土内部，各种工业的气体或液体深入混凝土使其变质，结构崩垮，造成裂纹；而水分和空气的侵入,会使增加建筑结构稳定的钢筋收到锈蚀，剥落膨胀解构混凝土块，破坏混凝土的结构。所以抗渗性是衡量混凝土的耐久性和结实程度的一项重要的标准。因此 ,提高混凝土的抗渗性不仅可解决水泥混凝土工程的渗漏,而且有利于同时解决水泥混凝土的其它耐久性问题,是提高混凝土构筑物结构的耐久性和可靠性的重要手段。从材料复合化的角度来说，产生破坏作用主要基于矿物外加剂，聚丙烯纤维及引气剂。将多元矿物外加剂，聚丙烯纤维与引气剂组合复水泥混凝土构筑物的抗渗性能是提高混凝土耐久性,并解决其它问题诸如化学侵蚀、钢筋锈蚀、碱集料反应等的关键因素,体现各自的优良性能。

2.如何检验混凝土的抗渗性

不同的施工环境对需要使用的混凝土要求也各不相同，这就需要在使用前做好混凝土的质量测量，虽然我国目前缺乏明确的衡量混凝土抗渗性的标准但通过实践检验，目前有以下几种检测对混凝土抗渗性的方式：

2.1水压力试验法

我国采用水压力试验法主要有三种形式: 稳定流动法、 渗透深度法和抗渗标号法。由于混凝土中存在着微小气泡与其他杂质，这就使水能够通过各种缝隙渗入混凝土块中，由此产生水压力实验这类测试方法。稳定流动法是通过测量一定压力的液体流过混凝土后对混凝土结构的影响，适用于强度低，适用年限短的混凝土；渗透深度法则是测量压力液体穿透混凝土的深度,适用于研究具有低渗透性的混凝土。而抗渗标号法则比较高级，它是用来衡量高性能混凝土是否达到标准的方法。通过用不同水压分别渗透得出结果进行比较来得到最终的检测结果。

2.2抗氯化物渗透试验法

随着新型外加剂的不断出现,混凝土的水灰比越来越小,所测试的试件越来越密实, 导致水压力试验法耗时量不断增加,而且水量渗透深度减小,人工测量计算误差较大，所以康氯化物渗透法应运而生。这种方法通过在混凝土上高压氯化物溶液，再接通直流电或交流电，通过测量其导电能力来判断氯化物的渗透量，从而达到对混凝土抗渗性的评判。

2.3气体渗透法

气体渗透法比较适合于现场测试。由于此种方法所需器材较多，对设备的要求较高，在我国使用较少，这里暂不展开说明。

3.影响混凝土抗渗性的因素

混凝土的抗渗性主要是由其自身组合材质所决定的，不同的混合物与水灰配置比例都会对混凝土的抗渗性产生不同影响。恰当的配置比例可以更好地发挥出混凝土的自身优势，避免因过干导致的脆裂或过稀导致的粘度降低。高强度的附加物质会很好的提升混凝土强度与性能，延长其使用寿命。除了这些自身因素外，混凝土的抗渗性也会受到时间，压力，腐蚀，震动等周边环境的影响。相较于其他环境中同样材质配比的混凝土来说，工业建筑中使用的混凝土往往由于其所受侵害和化学腐蚀，蒸汽腐蚀的几率更高而过早的报废。这就要求施工单位在施工前了解好各项环境，选择适当的配置提升混凝土抗渗性，发挥其最大的优势，增加其使用年限。

4.增强混凝土抗渗性的方法

4.1通过增加材质

混凝土渗透除了由于外界压力的原因也因其中含有气泡和细小的空隙，这些问题的解决可以通过混合其他材质来增加混凝土强度。早期我们在施工过程中经常在混凝土中添加粉煤灰，硅灰，蜡乳或树脂乳液，粉煤灰可以起到填充作用，减少混凝土中的气泡量；硅灰以其高活性高密度，配合其他辅助外加剂可以有效的抵抗外界渗透；蜡乳可以在混凝土中形成薄膜，阻隔液体渗透，增加混凝土与砂浆的强度；树脂乳液能够提升密实性和混凝土粘度。而随着技术的进步与新型材料的产生，我们有了更多新型的混合材质。如：聚丙烯纤维的基本改善性能及聚丙烯纤维与多元矿物外加剂的协同效果；在混凝土中掺入引气剂，使之产生大量独立的微气泡，隔断混凝土内连续的毛细孔使孔隙变得曲折，可明显提高混凝土的抗渗性能；水泥基渗透结晶型以水为载体,通过渗透作用,使其特殊的活性功能化学物发生水化作用 ,形成不溶性的结晶体复合物填塞毛细通道,使混凝土结构致密 、抗渗。

4.2提升后期修复能力

虽然混凝土结构在使用中很多都是带缝工作的，并且其自身会自然愈合一部分，但这种自我修复愈合期较长，而且对晚龄期的混凝土或大型裂缝没有作用。而掺有活性掺和料和微细有机纤维的混凝土遭到破坏后其抗拉强度存在自愈合现象。除了在混合前的混凝土中添加材料外，为了提升混凝土的抗渗能力，近年来国内外都在大力发展水泥混凝土裂缝修复技术,是仿生混凝土自修复技术，就是模仿生物组织对受创伤部位能自动分泌某种物质,从而使受创伤部位愈合的机理,另一种是通过在混凝土成型前掺入的一些粘结成分,使其在结构破坏出现裂缝等问题时能够进行自身修复,提高其使用性能，从而提高混凝土的耐久性能。不难看出，这种新型水泥混凝土修复技术将有着极大的发展前景。同济大学正在研究的仿生自诊断和自修复智能混凝土，通过模仿生物神经网络对创伤的感知,在混凝土传统组分中复合特殊组分,当混凝土材料内部出现损伤时,仿生传感器可以及时预警:使部分液芯纤维破裂,粘接剂流出深人裂缝,使混凝土裂缝重新愈合 ,恢复并提高混凝土材料的性能。日本学者在混凝土中掺人加内含粘结剂的空心胶囊、空心玻璃纤维或液芯光纤,使混凝土材料在受到损伤时部分空心胶囊 、空心玻璃纤维或液芯光纤破裂,粘结剂流到损伤处,由此使混凝土裂缝重新愈合，起到愈伤的效果。

5.结语：科学的发展进步永远不会停止，对混凝土抗渗性的研究也会持续的进行下去，每件新事物的产生都有可能提升混凝土的抗渗性能也有可能增加对其的侵蚀速度。这就需要科技人员不断研究，开拓新领域，寻找新方法，来加强混凝土的抗渗性能。虽然目前提升混凝土的抗渗性方法很多，但实验效果都不是很理想，有的方法在施工进展中会带来新的问题，这就需要我们不断研发取得成效，真正的增强混凝土使用的持久性，才能使施工强度真正发生质的飞跃。

参考文献：

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