对混凝土抗渗性能准确性检测的探讨

苏 磊

(山东铁正工程试验检测中心有限公司，山东 济南 250014)

对混凝土抗渗性能准确性检测的探讨

苏 磊

(山东铁正工程试验检测中心有限公司，山东 济南 250014)

随着我国社会经济的快速发展，我国人民生活水平质量的日益提高，对生活和工作的建筑有着越来越高的要求，并且建筑的质量和安全日益受到社会各界的广泛关注，其中混凝土渗水是影响建筑物质量和安全的重要因素之一。所以，混凝土的抗渗性是一项非常重要的耐时间性指标，并且是各个实验室重要的检测项目。但是，目前我国还没有一个完整的混凝土检测体系，导致了很多地区在进行施工的时候并不能去专业的实验室进行相关的检验，往往都是在施工现场进采取抗渗试件来进行混凝土抗渗性的检验工作。所以，其检验的结果与实际结果有着巨大的差异性，并不能从根本上保障建筑的质量和安全。

混凝土；抗渗性能；检测

混凝土的渗透性主要就是指液体和气体在受到压力或者化学势等诸多作用的时候，在混凝土中渗透以及迁移的难易程度。混凝土是多孔结构材料，其中水很容易通过混凝土的孔隙渗透到混凝土的内部结构中，从而不仅会降低混凝土孔隙液的pH值，还会破坏混凝土的结构。另外，水还可以将其他有害离子进入到混凝土内部，进而会严重的腐蚀到混凝土内部结构，最终引起混凝土膨胀以及破坏。所以，从某种程度上来讲，水在混凝土中的渗透速度决定着混凝土劣化的速度。混凝土的渗透性直接影响到混凝土的耐久性，所以无论是国内还是国外的专家都对其进行了研究，其主要研究的方向就是混凝土的渗水性、透气性以及吸水率等方面。

一、水泥混凝土抗渗性能因素的分析

水泥混凝土抗渗性影响的其根本原因就是孔隙率和孔隙特征。混凝土抗渗性好的特征就是孔隙率低以及连通孔少。混凝土中渗水的主要渠道就是水泥浆中多余水分的蒸发而留下的气孔以及在施工过程中由于捣鼓不密实而产生的蜂窝和孔洞等，这些都是导致水泥混凝土渗水的主要因素。在水泥混凝土受到压力水作用的时候，水就会从混凝土中的孔隙通过的，如果水流孔隙是连续的，进而会严重的导致了混凝土的渗漏。为了能够有效的解决混凝土的孔隙率，提高混凝土的抗渗性，目前主要采取的措施就是需要降低水灰比，并且需要采用好的骨料级配，然后经过充分的振捣和养护，进而从根本上提高混凝土的抗渗性。

二、影响混凝土抗渗性能的基本因素

1.抗渗混凝土的水泥品种的影响及选择

（1）在进行抗渗混凝土水泥配制的时候，不仅需要其抗水性比较好，并且还需要具备非常好的抗侵蚀性。

（2）目前，混凝土在选择材料的时候一般都会采用普通的硅酸盐，硅酸盐水泥具备着诸多的优点，比如水化热低，抗渗性比较好，并且具有着较好的抗腐蚀性能，干缩性比较小，所以，目前在混凝土的配制中大多采用了硅酸盐以及火山灰硅酸盐。

（3）在选择混凝土原料的时候，必须要根据实际的情况来选择合适的材料，比如在环境没有侵蚀性介质以及冻融的时候，一般都会采取火山灰质和普通硅酸盐水泥，如果环境中存在着冻融的作用，必须要选择普通的硅酸盐水泥，火山灰硅酸盐水泥并不在适用。

2.水灰比的影响及控制

（1）混凝土的水灰比直接影响到混凝土的空隙率，进而会直接决定混凝土结构的密实性，混凝土中的空隙其主要的形成原理就是水泥在水化过程中，其游离水的蒸发而形成的空隙，通过这些空隙的连接形成相关的泌水通道，进而会严重的影响到混凝土的抗渗性能，并且增高其透水性。

（2）根据实践经验得出了相应的结论，水灰比是影响混凝土抗渗性能的重要因素，并且根据实践经验得出的结论，水灰比在超过0.6的时候，就会使抗渗性严重的降低，所以，为了能够确保混凝土的抗渗性能，其水灰比不宜超过0.6。

3.粗骨料的影响因素和选择

（1）目前，我国防水混凝土在选用粗骨料的时候，一般都会使用碎石和卵石两种骨料，因为这两种骨料的本身是密实不透水的。

（2）根据材料的不同，其特性也是不同的。碎石的表面要比卵石的粗糙，棱角比较多，所以在水泥黏着性上来讲比卵石要好很多，但是与卵石相比，还是存在着一定的差异性，其和易性远不如卵石，因此，水泥用量的增多对抗渗性也不是一定有利的。

（3）为了能够使碎石混凝土具备良好的强度和易性以及抗渗性能，必须要增加水泥的用量并且要选择合理的、科学的砂率，保证碎石的粒径不能超过40毫米，积极的与施工现场的实际情况结合。

（4）为了能够保障混凝土的抗渗性，必须要选择优质的材料，无论是碎石还是卵石，必须要选择形状整齐的，含泥量要小于0.5%，其最大的粒径不能小于31.5毫米。

4.细骨料的影响因素和选择

（1）如果砂率过大，其表面积也就会增大，所以就会导致其粘结性比较低，流动性小，最终会使混凝土的密度不能达到相关要求和标准。

（2）在砂率太小的时候，就会导致粗骨料周围无法形成具备润滑作用的砂浆层，就会增加相应的水泥用量和用水量，从而会导致混凝土出现收缩大以及不均匀的现象，造成了混凝土的流动性降低并且 水泥浆的流失，其最终造成的结果就是混凝土的抗渗性能变差。

（3）为了能够提高混凝土的抗渗性，目前采用的方法就是通过较高的砂率，来提高粗骨料周围的空隙并且将其包裹的同时还能够形成一定厚度的砂浆层。

（4）根据选用材料的不同，对砂率还有一定的要求，比如卵石的混凝土砂率一般都会采用35%左右，而碎石为主的粗骨料，其混凝土的砂率可以提高，一般为35%到45%。

三、国标渗水法

1.渗水法

为了能够确保试验结果的准确性，必须要选择与密封材料想配套的方式。在进行相关试验的时候，必须要严格的按照相关规定和标准来进行，其中在试验前，必须要对试件做好相关的养护工作，直到试验的前一天才能够取出，并且需要将表面晾干，将试件的各个部位都涂上或者镀上密封的材料，然后将其放置到相应的抗渗仪器上，对其进行混凝土抗渗性试验，在试验的初始阶段，其水压必须要从0.1MPa开始，并且在每九个小时增加一次，增加的水压为0.1MPa，时刻需要对试件的表面进行观察，察看其渗水情况。如果在试件中有超过一半的表面出现渗水的现象，应该对其进行详细的记录，并且停止相关的试验。

2.结果

第一种是将试件表面均匀的镀层石蜡，然后将试件套预热压入试件，进行抗渗性检测，结果当水压升至0.3MPa时，就有试件发生边缘透水，水压增至0.6MPa时，二分之一的试件都出现了该现象，水压为0.7MPa时，大部分的试件都出现了边缘透水现象，但没有发生表面渗水现象。

（1）试件表面均匀镀上石蜡。在试件的表面均匀的镀上石蜡，然后对其进行预热压入试件，其结果就是在水压在0.3MPa的时候，就会发生边缘透水的现象，而当水压增加到0.6MPa的时候，一半的试件都出现了透水的现象，水压增加到0.7MPa的时候，大部分的试件边缘部位都会出现透水现象，但是表面仍然没有出现渗水的现象。

（2）在试件的表面涂上由石蜡、黄油以及滑石粉焦糊状热熔物。通过相关的试验，在试验的过程中，水压增加到0.6MPa的时候，仅有极少部分的试件出现了边缘透水的现象，当水压增加到0.7MPa的时候，试件几乎没有什么变化，而当水压增加至0.8MPa的时候，只是有个别的试件出现了边缘透水的现象，但是所有试件的表面都没有发生渗水的现象。

（3）在第二种试件进行密封措施，即在试件套内的底部和四周用硅胶来进行密封。试验开始以后，水压增加到0.8MPa的时候，试件没有出现任何的边缘透水和表面渗水的现象，当水压增加到2.0MPa的时候，试件的边缘才出现了透水的现象。

3.分析

根据不断的试验，通过试验的结果可以发现一个问题，黄油的比例增加，试件边缘便会有油水渗出，所以就会影响到抗渗性的判断。如果增加了石蜡的比例，就会降低密封材料的密封性。其中滑石粉的主要作用就是能够提高混合料的粘度，但是会给试件的密封材料带来一定的影响。试验过程中试件出现的透水现象，不是试件本身抗渗性的不合格，是由于密封材料封闭不强的原因造成的。通过第三种方法对抗渗性的试验，可以非常清晰的反映出混凝土的抗渗性能。

四、其它混凝土渗透性能测试法讨论

1.通电法

通电法来检验混凝土抗渗性的主要方法就是将一个直径在100毫米，高50毫米的水饱和试样圆柱体试件放到两端都装有液体的容器中。其中，两端的溶液主要就是3%的氯化钠溶液和0.3N的氢氧化钠溶液。然后在容器中进行通电操作，并且将通电的电压保持在60V左右，负极与氯化钠溶液相连，正极和氢氧化钠溶液相连。然后就可以观察到氯化钠溶液中的负电氯离子向正极迁移，其相应的电位就会增大。混凝土的渗透性越大，其氯离子的迁移量就会越多，所以其造成的电流也就会越大。

2.透气法

通过透气法来进行混凝土渗透性能的测试有诸多方法，但是原理基本上是一致的。在测量混凝土的时候，其在气体压力下相关的气压变化，来评价混凝土的渗透性能，并且根据气压来计算其相关的渗透系数。透气法具备其优点，比如检测快捷方便。但是，透气法也具有着一定的局限性，比如在试验的过程中，容易受到温度的影响，并且烘干后的试件和混凝土在施工现场的实际工作状态有着非常大的差异。

3.氯离子渗透法

目前在进行氯离子渗透法的时候，一般都是在试件的两端形成氯离子的浓度差，将氯离子从试件的一个侧面向内渗透，在氯离子渗透法中所使用的溶液主要就是饱和的氢氧化钙，其主要目的就是模拟混凝土孔隙溶液的碱性成分。在经过一段时间的渗透后，取出试件并且对其进行烘干，然后将靠氯离子溶液的一侧进行切片，然后将每种试样片进行取样磨细，分析各片上的氯离子含量，根据分析得出的结论来计算相应的混凝土渗透系数。

4.氯离子扩散系数法

氯离子扩散系数法可以快速的检测出氯离子在不同等级混凝土中的扩散系数，从而根据其扩散情况来进行混凝土渗透性好坏的评价。还可以将其所检测出来的数据应用到钢筋腐蚀的预测工作中。其中氯离子扩散系数法中要就是包括了三大部分，其分别为混凝土试样成型设备、氯离子扩散系数快速测定设备以及混凝土快速真空饱水饱盐设备。该方法不仅可以应用到普通的混凝土检测中，还可以应用到高性能的混凝土渗透性的评价中。此方法在普通混凝土的测试中，其结果与国际渗水压法还有电量法测试得出的结果是一致的。但是对于高性能的混凝土来讲，渗水压法已经不能在适用，而电量法测试的结果也与实际结果有着比较大的误差，而氯离子扩散系数法则可以非常准确的、快速的将渗水性能测试出来，具备着上述两种检测方法所不具备的优越性。

五、提高水泥混凝土抗渗性能的措施

1.选取合适的水泥混凝土原材料、水灰比及灰砂比，改善水泥混凝土抗渗性

（1）水泥。根据目前试验所得出来的结论，在抗渗水泥混凝土中应该优先选择硅酸盐水泥，而矿渣水泥必须要通过相应的措施后才可以在抗渗水泥混凝土工程中进行使用，其主要原因就是因为矿渣水泥的泌水性比较大，而通过泌水的时候，就会在水泥混凝土中形成相应的通道，十分的不利于混凝土的抗渗性和强度。

（2）粗骨料。在进行粗骨料选用的时候，必须要考虑其粒径，因为粗骨料的下面非常容易形成空隙，而粗骨料的颗粒越大，其形成的空隙也就会越大，对混凝土的抗渗性能有着非常不利的影响。

（3）砂率。必须要控制混凝土中的砂率，根据实际情况控制好其砂率，为了能够保证混凝土的抗渗性能，砂率不宜过小也不宜过大，过小就会导致骨料之间的间隙增大而造成混凝土的离析，从而会严重的影响到混凝土的强度。而砂率过大会降低水泥混凝土的流动性，而因为振捣不密实造成抗渗性能的降低。

（4）水灰比。根据多年的实践工作，必须要控制好水灰比，因为在混凝土中如果水灰比过大，就会造成毛细孔增多，从而会导致水泥混凝土的渗水性增强。一般情况下，水灰比在小于0.6的时候，其毛细孔一般都处于封闭的状态，而当水灰比超过0.6的时候，就会使其毛细孔增加，造成渗透性的增强。

2.引气剂的掺用

引气剂的主要功能就是利用微小气泡来切断毛细孔的通道，但是如果混凝土中的含气量超过6%的时候，也会导致水泥混凝土强度的急剧下降。引气剂的掺入，可以在混凝土内部引入大量分布均匀并且相互之间独立的微小气泡。这些大量的微小气泡可以在混凝土内部起到一个滚珠的作用，从而可以增加浆体的体积、粘度以及屈服应力，所以可以从很大程度上改善水泥混凝土拌合物的和易性。引气剂的使用，具备着诸多的优点，比如引气剂的使用可以起到减水的作用，所以在一般用水量的情况下，掺入引气剂的混凝土可以减少用水量，不仅可以增加水泥混凝土的密实性，还可以有效的提高水泥混凝土的耐久性。

3.粉煤灰的掺用

粉煤灰在混凝土中的应用具备着诸多的优点，粉煤灰在水泥混凝土中能够发挥出形态效应、微集料效应以及活性效应，所以可以从根本上增强水泥混凝土的密实度，还可以细化混凝土内部的孔隙，进而达到提高混凝土抗渗性的目标。根据多年的实践证明，掺入粉煤灰的水泥混凝土的抗渗性能要远远高于标准的混凝土，其主要原因就是粉煤灰的活性物质发生了二次水化反应，从而提高了其密实度。所以，为了能够在节约成本的条件下增强混凝土的抗渗性能，应该加入适量的粉煤灰，不仅可以节约成本，还可以达到环保的目的，有利于企业实现可持续性发展。

随着我国社会经济的快速发展，人们生活水平质量的日益提高，不仅给我国建筑行业带来了巨大的发展机遇，也给我国的建筑行业带来了巨大的挑战。因为人们越来越关注自身生活和工作环境的安全问题，所以就要求企业在保证质量和安全的同时，如何来实现经济效益的最大化。其中混凝土抗渗性能在建筑行业中占据着非常重要的地位，不仅需要通过合理、科学的检测工作，来保证混凝土的抗渗功能，还必须要优化提高混凝土抗渗性能的措施和技术，从而在保证成本降低的同时还需要保证混凝土抗渗的性能，进而能够为企业带来最大化的经济效益，这样就可以提高企业的核心竞争力，实现可持续性发展。

[1]曾耀新，实体混凝土抗渗性能检测的实验研究[J]，科技咨询――工程技术，2010.（4）.

[2]于立，关于实体混凝土抗渗性能检测的实验研究[J]，建筑与结构设计，2010.（2）.

[3]冷发光、戎君明、丁威、周永祥等，GBJ82――85普通混凝土长期性能和耐久性试验方法[S]，北京，中国建筑工业出版社，2010.（4）.

[4]中华人民共和国国家标准，普通混凝土长期性能及久性能试验方法GB/T50082-2009.

[5]中华人民共和国国家标准，地下防水工程质量验收规范GB50208-2011.

[6]中华人民共和国行业标准，普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011.

[7]马南湘.聚丙烯纤维混凝土抗裂防渗性能研究与施工工法[M].中国建筑工业出版社,2011,02.

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1007-6344（2015）10-0080-02