一种水工混凝土抗渗试验密封新方法的探讨研究

2022-07-14尹帮达

湖南水利水电 2022年3期

尹帮达，黄姣

（湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司，湖南长沙 410007）

混凝土的抗渗等级是水工混凝土的重要耐久性指标之一[1]，准确、可靠、有效的抗渗等级试验方法是保证混凝土抗渗等级试验结果准确的前提条件，目前常用的混凝土抗渗等级试验密封方法主要为热熔蜡封法[2]、黄油-水泥密封法[3]、橡胶圈密封法[4]等。

热熔蜡封法密封效果较好，但是操作时温度过高、程序复杂且容易产生刺激性气味；黄油-水泥密封法对水泥和黄油的掺比随时需要调整，而且和操作人员的手法经验存在很大关系，一旦处理不当，密封效果难以满足要求，同时该方法中胶体材料固结时间较长，试验前等待时间过长等；橡胶圈密封法存在试块和试模大小匹配问题，试块偏小密封不满足要求，试块过大难以安装；一旦从内部渗透，水流透过橡皮圈就容易从边缘渗水导致试验结果判断失误，且该方法难以满足测定渗透深度的试验要求[5]。

本文使用玻璃胶密封的方法进行混凝土抗渗等级试验，玻璃胶密封方法可在常温下操作，玻璃胶是流体状态，容易密封且满足侧壁的全断面密封，胶体固化时间短，可节省前期处理时间，试验证明该方法操作简单、密封效果好，满足各种等级的抗渗试验要求。

1 试验耗材与设备

1.1 试验耗材

玻璃胶、混凝土抗渗试块。

1.2 试验设备

混凝土渗透仪（HP-40型）。

2 实验方法

2.1 试块制作养护

根据抗渗仪型号制作圆柱形试样，每组6块，成型24h后拆模，用钢丝刷刷去两端水泥浆膜，标准养护28d。

混凝土抗渗试块达到龄期前24 h时侧面进行清洗处理，干燥后喷涂上玻璃胶，随即压入混凝土抗渗仪试验试模中，根据装入试模状态对薄弱部位进行补刷密封材料，待玻璃胶固结后清除上下面的溢出部分。

把制备好的试块装入抗渗仪中，试验水压从0.1 MPa开始，以后每隔8 h增加水压0.1 MPa，并随时注意观察试件侧面和断面的渗水情况。

当6个试件中有3个试件断面有渗水现象时，即可停止试验，记录当时的水压，并计算该组试件的渗透等级；如果试件侧面出现渗水则表明密封效果不好，需要重新密封处理。

3 实验结果

3.1 抗渗试件的密封处理

抗渗试件采用玻璃胶装模后、修整后、试验过程及试验完拆模后的处置见图1。

图1 抗渗试件密封处理效果图

采用玻璃胶密封处理的抗渗试件，侧壁密封饱满，完整性好，密封效果好，试件美观，并且容易脱模。

3.2 抗渗等级效果测定

对于同一仓、同一标号设计抗渗等级为W12的混凝土同时成型3组抗渗试件，1组采用黄油-水泥进行密封、1组采用橡胶圈进行密封、1组采用玻璃胶进行密封，按相同的试验程序进行试验，并随时记录3组抗渗试件表面和侧壁的渗水情况，当加压至（0.5～1.3）MPa时的试验统计结果见表1。

表1 混凝土试件抗渗等级试验结果统计表

从本次试验结果可知黄油-水泥密封法密封效果较差，不满足大多数抗渗等级试验的要求；橡胶圈密封法也难以满足较高等级的抗渗试验。考虑黄油-水泥密封法试验过程中的偶然因素和人为因素的影响，对该方法进行进一步配比和密封工艺的调整优化，重新进行抗渗等级试验；对橡胶圈密封法改变混凝土成型试模，选择和抗渗仪最匹配的抗渗试模重新成型混凝土抗渗试件，再采用橡胶密封法进行混凝土抗渗试验等级试验。进一步的试验结果统计见表2。

表2 混凝土试件抗渗等级试验结果统计表

从进一步的试验结果可知，黄油-水泥密封法在合理的配比和工艺的情况下可以进一步加强密封效果，满足基本的试验要求，但是该方法具有偶发因素，与试验操作人员的素质密切相关；橡胶圈密封法可以满足相关抗渗等级试验要求，但存在试模的匹配程度及安装时的位置等不确定的偶发因素。

综上所述，黄油-水泥密封法存在较多的偶然因素，易导致密封效果不佳，并且操作过程稍复杂，等待时间过长；密封圈密封法随着压力的逐渐上升，试件上移易导致橡胶圈滑动错位，偏离试件侧壁，导致侧壁渗水，易致密封效果达不到设定抗渗等级；玻璃胶密封法由于是全断面密封，试块与试模完全结为一体，试验过程中试块不移动，密封效果较好，满足各种混凝土抗渗等级的试验要求。