混凝土抗渗性试验探索与分析

丁 莉 ，王 锋 ，朱政兴

（1.山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006；2.山东新汇建设集团有限公司临沂分公司，山东 临沂 276000）

混凝土的抗渗性试验是检测混凝土耐久性的关键性试验，目前试验室使用的抗渗试验设备为：HP－4.0型混凝土渗透仪。该设备结构简单，操作方便，造价低。用该型号的试验机做抗渗试验最关键的问题是不锈钢模内壁与混凝土试块间的密封。由于试验周期较长（一组W6抗渗试验时间需要56 h），试验过程中密封失败会直接导致抗渗试验的失败。依据《SL352-2006水工混凝土试验规程》混凝土抗渗性试验（逐级加压法）的方法步骤，密封有两种方法：石蜡加少量松香密封法和水泥加黄油密封法。在实际操作过程中，该方法费时费力，材料配比不好掌握，污染环境，且密封效果不理想。

为解决试块和试模之间的密封问题，采用了橡胶圈、橡胶套、塑料套、塑料缠绕膜等多种材料和方法进行试验，经过反复测试发明了抗渗试验-塑料缠绕膜密封法，该方法能够满足密封要求，并且设计了简易工装解决了试件快速入模、脱模的问题。

1 混凝土抗渗性试验步骤

1）按混凝土拌和物室内拌和方法，混凝土试件的成型和养护方法进行试件的制作和养护，6个试件为一组。

2）试件拆模后，用钢丝刷刷去两端面的水泥浆膜，送入养护室养护。到达试验龄期时，取出试件，擦拭干净。待表面晾干后，进行试件密封。

3）启动抗渗仪，开通6个试位下的阀门，使水从6个孔中渗出，充满试位坑。关闭抗渗仪。将密封好的试件安装在抗渗仪上。

4）试验时，水压从0.1 MPa开始，每隔8 h增加0.1 MPa水压，并随时注意观察试件端面情况。当6个试件中有3个试件表面出现渗水时，或加至规定压力（设计抗渗等级）在8 h内6个试件中表面渗水试件少于3 h，即可停止试验，并记下此时的水压力。

5）在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，应重新密封。

6）试验完成后，从试验机上拆下试件，再使用压力机将混凝土抗渗试块脱模。用刮刀等工具将试模壁上的附着物清理干净。

2 试验密封中的问题分析

2.1 石蜡加松香密封

用石蜡密封时，在试件侧面滚涂一层熔化的石蜡（内加少量松香）。然后用螺旋加压器将试件压入经过烘箱或电炉预热过的试模中（试模预热温度，以石蜡接触试模，即缓慢熔化，但不流淌为宜），使试件与试模底平齐。试模变冷后才可解除压力。

用石蜡（内加少量松香）密封时，首先要利用加热设备将石蜡融化，试件侧面滚涂时石蜡层厚度均匀性难以掌握，试模要在烘箱中预热，工艺复杂，制模时间长，若烘箱和加压器与抗渗试验机不在同一实验室，来回运输试块和试模的工作量和时间将大大增加。最关键的问题是，试件安装到抗渗试验机开始实验后，密封失败，然后停止试验，取下试模，再重新试件制作，如此反复操作将导致试验无法完成。并且试块拆除后，试模留有石蜡需要清理干净。

2.2 水泥加黄油密封

用水泥加黄油密封时，其用量比为3∶1。试件表面晾干后，用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，厚约1～2 mm。套上试模压入，使试件与试模底齐平。

用水泥加黄油密封时，该方法在实际操作中水泥与黄油掺和时搅拌时间长，涂抹时污染环境，试件制作完成后还要预留一定的凝固时间，在实验过程中遇到的问题同样是密封失败，然后重复拆模、装模导致试验无法进行。试块拆除后，试模留有水泥黄油需要清理。

2.3 塑料缠绕膜法

塑料缠绕膜在市场上容易购买且价格低廉，制作试件密封层时方法简单容易操作，可以在试验现场由一个试验员完成操作，试件制作时间由原来的2 h缩短为40 min，拆模后不锈钢模具没有残留物，工作环境没有污染物。该方法密封成功率基本可以达到100%。具体操作方式为：

将待试验的试件和塑料缠绕膜置于同一平台上，塑料缠绕膜略长于试件两端。将塑料缠绕膜紧贴在试件上缠绕，缠绕层数以成膜厚度0.6 mm为宜。入模前在试件的顶部约1 cm处及中部各套一个橡胶止水圈。在入模过程中应注意橡胶止水圈须随试件均匀没入试模中。

2.4 快速入模、脱模

抗渗试件的制作需要借助压力试验机将混凝土试块压入不锈钢试模中。为提高工作效率，我们发明设计出一个让试件快速入模、脱模的工装与混凝土渗透仪配套使用。

该工装结构简单，体积小，压力大，操作简单方便、安全。该工装由钢框架，上承框、下承框、20 T立式千斤顶及安全护板组成。

混凝土抗渗试块入模时，不锈钢试模法兰卡在上承框上。操作千斤顶，将试块缓慢压入试模中，使混凝土试块底面与法兰面齐平，停留约5 min。将试块从工装中取出，安装到渗透仪上。

在试验完成后，拆下抗渗试件，将不锈钢试模法兰卡在下支撑框上，操作千斤顶将混凝土试块压出。整个试验过程，省时、省力，环境无污染，拆模后的不锈钢试模干净，光滑，无残留物。

3 结语

通过用石蜡加松香法、水泥加黄油法及用塑料缠绕膜法试验对比发现，用塑料缠绕膜法可以有效密封试件，提高试验密封成功率。试块入模、脱模工装解决了混凝土抗渗试块快速入模、脱模问题。降低了试验成本，提高了工作效率。不足之处就是在试件压入试模后，千斤顶卸压后试件有一个向上的反弹力，致使千斤顶与框架上部接触较紧密，还需进一步改进。