有关混凝土抗渗性能检测试验的探讨

卫文龙

（阳泉煤业集团吉成建设工程检测有限责任公司，山西 阳泉 045000）

混凝土耐久性影响因素的不确定性和综合效应导致其作用机理的复杂性，其主要影响因素与混凝土的传质能力有关。欧洲混凝土委员会（CEB）和国际预应力混凝土协会（FIP）等国际组织早已强调混凝土渗透性对耐久性影响的重要性，并开展了一系列相关研究，取得了相应的成果。对于工程质量检测主要应用渗水法，该方法能够较好地模拟环境中水的渗透形式，但过程较为繁琐，费时费力，且只适用于强度等级低于C30的混凝土。

1 试验的基本依据和原理

《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 （GB/T50082-2009）中对抗渗混凝土试件的尺寸及数量的要求如下：抗渗性能试验应采用顶面直径为175mm，底面直径为185mm，高度为150mm的圆台体或直径与高度均为150mm的圆柱体试件。抗渗试件以6个为一组。多数地区采用的是以6个圆台体抗渗试件为一组进行抗渗试验的方法。而我们的试验方法是从工程实体上钻取混凝土圆柱体芯样并加工成符合规范要求的第二种形式的试件即“直径与高度均为150mm的圆柱体试件”，然后再经过加工处理制作成顶面直径175mm，底面直径185mm，高度150mm的圆台体芯样抗渗试件后进行抗渗试验。

2 混凝土抗渗性能检测试验流程

2.1 定位取芯

在抗渗混凝土实体结构中选择有代表性的部位用钻芯机钻取6个直径150mm，高度约200mm的圆柱体芯样。钻芯时应避开主筋、预埋件和管线。芯样内不得含有钢筋。钻芯时的一些其他注意事项可适当参考《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CSCS03：2007）。

2.2 芯样的加工处理

将取回来的抗渗混凝土芯样进行锯切和端面磨平处理，将芯样加工成直径与高度均为150mm的圆柱体试件。加工后的芯样端面应平整，不应有裂缝和其他较大缺陷，芯样端面与轴线的不垂直度应小于1°。

2.3 制作试件

1）将机油或者脱模剂均匀的涂抹在提前选好尺寸的圆台体抗渗试莫内壁上，确保在试件脱模时不会出现与黏结材料过分黏结的情况，提高脱模效率。2）向处理后的抗渗试模内放入芯样，调整两部分保持同心，确保芯样周围的黏结材料厚度均匀、密实，提高芯样与粘结材料结合部位的牢固度与密封性。3）对抗渗试模和芯样之间存在的缝隙内灌满黏结材料，并且要将其捣实。其中，在向试模内倒入黏结材料前，需要对芯样上、下两个端面做好保护，预防黏结材料会与芯样端面结合，以免此种原因影响试件的检测结果。

2.4 黏结材料是制作芯样抗渗试件的重要材料

1）黏结材料本身硬化速度快；2）黏结材料硬化后本身不透水；3）黏结材料硬化后的硬度必须满足试验要求；4）黏结材料与芯样的结合必须牢固，防止在以后的抗渗试验过程中芯样被压力压出造成试验失败。5）黏结材料与芯样的结合处必须严密，不能透水。

2.5 实体混凝土结构钢筋间距较小时钻取等效面积的小芯来

实体混凝土抗渗性能检测的试验过程中有时会碰到这样的问题，某些工程由于设计需要抗渗混凝土构件配筋较密，钢筋间距太小，无法钻取直径150mm的圆柱体芯样，针对这样的情况，我们考虑采用钻取等效面积芯样的方法，即：在相邻位置钻取2个直径107mm的芯样作为一对，两个的截面积等效于上述一个直径高度均为150mm的圆柱体芯样，并依旧采用上述方法将这对107mm芯样加工制作成一对顶面直径175mm，底面直径185mm，高度150mm的107mm芯样抗渗试件，并将每对做出可识别的标记，此对107mm芯样抗渗试件等效于上述1个150mm芯样抗渗试件，按照相同的试验要求制作6对107mm芯样抗渗试件进行抗渗试验，试验时采用两台抗渗仪同时进行，若任意一对107mm芯样抗渗试件中的任何一个渗水则判定此对试件已渗漏，按渗漏一个直径为150mm的芯样试件对待。

2.6 试验检测过程

确定强度等级为C30，且抗渗设计等级为P6的混凝土试块，制作标准圆台体试件用于试验检测。Torrent透气法为无损试验方法，所应用的为气体渗透，对试验设备的密封性要求十分严格，每次检测试验前均需要对设备进行标定。为与工程现场环境更加符合，确定将养护好的试块静置于正常室温条件下10d后便可用于试验。在试验过程中要注意对一组内6个试块的内室压力差最大值△Pmax、渗透系数kT以及影响深度Lg进行详细记录。通过试验得到各项参数后，便可应用数值分析软件Minitab对各项参数进行拟合，并得到拟合曲线。可确定Lw与Lg，以及kT与Kr之间均近似服从线性关系，相关性为：Lw=3.995+5.179Lg，相关系数为0.818；Kr=0.00272+9.354kT，相关系数为0.861。根据最大压力差上限△Pmax便可实现对混凝土抗渗性能的评估，强度等级为C30的混凝土，在4mbar≤△Pmax≤10mbar的情况下，可以评估判断混凝土抗渗设计达到P6要求，由此可确定混凝土工程结构抗渗性能达到设计标准。

3 结语

通过对多个工程进行上述实体混凝土抗渗性能检测的试验，试验效果良好，试验结果可靠，得到了多方单位的认可，达到了预期的试验效果，解决了实体混凝土抗渗性能检测的问题，提高了混凝土抗渗性能试验结果的可靠性。