准确检测混凝土抗渗性能的思考

张 磊 董 龙

（德州经济技术开发区建筑材料检测中心，山东 德州 253000）

准确检测混凝土抗渗性能的思考

张 磊 董 龙

（德州经济技术开发区建筑材料检测中心，山东 德州 253000）

摘 要：目前，随着建筑工程的迅猛发展和混凝土的大量应用，混凝土渗透问题逐步受到了工程技术人员和研究者的广泛关注，其不仅影响着工程的顺利施工，还可能对后期建筑的安全稳定运行构成威胁。因此，于正式施工之前，准确检测混凝土的抗渗性能必不可少。本文即在不同试验的基础上，分析了渗水法及其他方法如何检测混凝土的抗渗性能及具体效果，以期促进混凝土抗渗性能检测技术的精确性。

关键词：混凝土；渗透性；抗渗性能；渗水法

混凝土，又可称为砼，是一种由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料，广泛应用于土木、建筑工程。混凝土的渗透性作为其重要性质之一，对于自身的耐久性和整个工程的施工质量都具有重要意义，因此，正式施工之前，准确检测混凝土的渗透性，是一项必不可少且十分关键的工作。目前，我国对于混凝土渗透性的检测主要集中于渗水法，但是其操作过程繁杂、且要求严格，因此，本文即在试验的基础上，分析这些渗水法及国外一些其他检测方法的实施过程和效果，进而为准确检测混凝土的渗透性提供参考和借鉴。

1 混凝土渗透性

混凝土的渗透性，即是指在物力压力、化学势或电场的作用下，相关液体、气体或离子等在混凝土中进行渗透、扩散或迁移的难易系数。对于混凝土而言，其结构的多孔性使得水可以很简单的通过自身的孔隙而到达内部，进而减弱混凝土孔隙中液体的酸碱性系数，与此同时，水在进入混凝土的时候，也可携带一些有害离子，如Cl-、Na+等，引起混凝土内部的钢筋发生锈蚀、若混凝土内部存在活性骨料的时候，还会使得混凝土产生碱集料反应，最终导致混凝土胀裂甚至损坏，因此，可以说，混凝土的渗透性在较大程度上决定着其自身的劣化速度和工程使用耐久性。根据国内外众多学者的相关研究，混凝土的渗透性应重点包含渗水性、透气性、氯离子扩散性、吸水率4个元素，也是对混凝土渗透性进行具体检测和评估的四个主要系数。通常情况下，混凝土的孔隙率越低，其渗透值就会越低，耐久性也就会越强；而当混凝土的孔隙率降低，渗水性较弱，扩散系数越小，混凝土的渗透性就会随之有所下降，其抗腐蚀性就会越高，使用寿命也会越长。

2 国标渗水法

渗水法是我国建筑工程行业所通用的检测混凝土抗渗性能的标准方法，《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》和建设部标准《普通混凝土配合比设计规程》都有所体现。渗水法，即给予待检混凝土一定的水压，使得水在混凝土中扩散、迁移，然后按照预设的标准和时间检测混凝土所承受的不断增长的各级水压，或者，观察、分析水在混凝土中的不同扩散或变迁的区别，进而描述和测试待检混凝土的抗渗性能。采用渗水法检测混凝土之后，可将试验混凝土劈裂，用人体肉眼或直尺测量其渗透深度。此方法的标准操作过程较为繁杂，且对材料的密封、配置等具有较高要求，可能难以把握。

2.1 渗水法试验

根据上述分析，采用渗水法测量混凝土的抗渗性时，为了获取更精确的结果，试验中应采取合适的、满足要求的密封材料及其套压方式，笔者即为了探究密封材料的具体密封效果而进行了一系列的试验。该试验方法的确定和具体过程的执行主要以国标《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》为借鉴。首先，取得具有充分代表性的一些待测混凝土作为试验试件，并放置于合适的环境中进行养护；次然，在正式试验的前一天，试验人员应将标准养护室中的试验试件拿出，晾干试件表面的水分，将其侧面选择采用各不相同的密封材料涂抹，同时应立刻将试件压入预先准备好的试件套中；最后，将试件套中的试件防于混凝土抗渗仪上，并依照相关设计步骤进行试验。在具体试验过程中，最初的水压应设置为0.1MPa，并在每过8h提升0.1MPa，同时，应实时观察试件端面的渗水情况。直至6个试件中的一半以上的端面都出现渗水或密封层被损坏透水情况，才可终止试验，记录水压值。本文选取了抗渗性能标号为P8的混凝土试件，采用石蜡、黄油+石蜡+滑石粉、黄油+石蜡+滑石+辅助密封方法三种不同的密封形式进行试验，以期寻求较为有效的混凝土密封方法和材料。

2.2 试验结果

根据试验，对于同样的混凝土试件采取三种不同的密封材料进行试验。第一，石蜡密封，即将待测的混凝土试件直接放入盛有已经熔化的石蜡的浅盘之中，并四周滚动一圈，保证混凝土试件的侧面都均衡的粘覆着一层石蜡，随之把试件压入已经预热好的试件套之中，然后放置于抗渗仪上进行正式试验。试验结果：当混凝土的施加水压增至0.3MPa时，试件即产生了边缘透水情况，而当水压增至0.6MPa试件中的一半即产生边缘透水现象，继续不断增高水压至0.7MPa，此时所以试件中的2/3即产生边缘透水。第二，黄油+石蜡+滑石粉，其各自的比例为1∶0.7∶2.5，将这些密封材料进行加热过程中，应不间断的持续搅拌，以保证其其充分、均匀、且不存在任何气泡，直至三种材料充分混合并形成具有一定粘度的胶糊状物质时，停止加热；然后，竖向放置试件，把制作完成的密封材料均匀抹涂于试件侧面，这一过程应使用专门的油灰刀；最后，压入已经预热后的试件套，放在在抗渗仪上，即可进行试验。试验结果：当混凝土的施加水压为0.6MPa时，其中的2个试件开始出现边缘透水现象，继续增加水压直至0.8MPa 时，4个试件边缘透水。第三，黄油+石蜡+滑石粉+试件套底部内侧涂硅胶环。试验结果：当施加水压为0.8MPa时，试件没有出现边缘透水或表面渗水情况。

基于上诉试验和试验结果，笔者采取第三种密封材料，通过不断增加水压以检测混凝土的抗渗性能。试验结果：施加水压在2.0MPa 之前，试件边缘都没有透水，即说明，此种密封方法满足针对一般混凝土抗渗性且能于小于或等于P20时的试验要求，且不会因密封操作不合理而造成错误判断。

2.3 试验结果分析

通过对上诉密封材料的配制过程，笔者发现，黄油的比例越高，试件的边缘则越容易缠身水样油渗出情况，从而影响对于试件边缘渗水亲口的观察分析；而黄油比例较低时，则不利于混凝土试件的脱模处理。其次，对于石蜡而言，其比例较高，就越易产生边缘透水现象，若比例较低，则封闭存在困难。再者，在混合材料之中，滑石粉主要具有增强材料粘度的作用，保证试件与试件套直接的密封性，过多或多少都不会达成预想的效果。然后，混凝土试件在具体试验过程中之所以会产生边缘透水情况，主要原因即是密封材料的封闭不佳，而并非是试件自身渗透性能的作用。最后，第三种密封材料的密封效果更好，可帮助准确的测量混凝土的抗渗性能。

3 国际其它混凝土渗透性能测试法

除了我国较为常用的渗水法之外，国际上还存在许多其他的混凝土渗透性测试方法，笔者在进行试验的基础上，重点对其中的两种方法展开介绍与分析：

3.1 透气法

检测待测混凝土的渗透性能，透气法也是国内外常会用到的方法，其形式多样，但基本原理都大略相同。即对混凝土试件施加一定的气体压力，测量混凝土试件在气体压力下的气压值，并观察、比较其变化，进而在逐次分析混凝土渗透性的基础上计算其渗透系数。透气法检测混凝土的抗渗性，不仅简单方便、而且耗费的时间较短；但其对于温度的要求较高，试验之前必须将试件进行烘干，直至重量不再发生变化，然而，烘干后的混凝土试件与混凝土的实际情况具有较大的差别。

3.2 氯离子渗透法

当前，国内外通常采用的氯离子渗透法主要是指利用氯离子浓度差和氯离子的渗透作用来进行检测试验。首先应在混凝土试件的两端形成不同的氯离子浓度值，即两端具有一定的浓度差，这种情况下，氯离子就会从混凝土试件的其中一个侧表面向自己的内部渗透，这里需要说明的还，检测试验中运用的溶液应是饱和的Ca（OH）2，进而在最大程度上模拟混凝土孔隙溶液中的碱性成份；然后，再经过一段时间后，将试件取下，进行烘干操作，并沿着较为靠近氯离子溶液的一侧向试件内部的方向进行切片；最后，取样磨细各种不同的试验样片分析其中的氯离子含量，得出沿渗透方向的氯离子的含量梯度，进而在此基础上分析试件混凝土的渗透系数。

结语

综上所述，混凝土的抗渗性能对于工程建设至关重要，检测人员为了取得较为准确的检测结果，必须注重选取切合的、效果良好的密封材料，同时还应积极借鉴国内外的先进检测方法和检测过程，进而不断精进混凝土抗渗性检测技术。

参考文献

[1] GBJ82-85，普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法[S].

[2] JGJ55-2000，建设部标准普通混凝土配合比设计规程[S].

[3]徐宝维.混凝土抗渗性能及检验方法研究[D].兰州理工大学，2007.

中图分类号：TU37

文献标识码：A