再生混凝土抗渗透性能试验初探

陆帆　钟荣富　付芳　杜培鑫

[摘 要] 混凝土耐久性能的一个明显表现就是混凝土的抗渗性能，从一栋建筑物的底板到防洪蓄水的水坝，都体现着渗透这一性能。到目前为止，国内外研究混凝土的抗冻性能被广泛传播，但是再生混凝土的研究还不是很成熟，抗渗性试验研究相对落后。再生混凝土由于其复杂的随机模式，不同粗骨料之间在胶凝材料的黏结下黏结力是不均匀的，比天然混凝土抗渗性能差。因此就再生混凝土抗渗透性能试验进行深刻研究，以期共同进步。

[关 键 词] 再生混凝土；抗渗性；试验研究

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）27-0144-01

一、再生混凝土渗透机理

混凝土是多孔非均质复合建筑材料，混凝土一般是配合钢筋和水泥共同使用的。混凝土是多孔多相复合建筑材料，混凝土一般用于配合钢铁和水泥一起使用。首先，为了防止混凝土的沉降产生，再生混凝土需要混合搅拌，再填充水泥，水和水泥的冲洗作用，将更容易再生骨料的表面侵蚀。其本身结合不规则，再生混凝土中的空隙增多，抗弯和抗压能力衰减；其次，水泥硬化后不可能充满整个空间，外部产生的水分直接通过混凝土表面缺口抵达内部，从而破坏混凝土内部结构。

二、再生混凝土抗渗性综合试验案例分析

（一）再生混凝土透水性试验

实验准备：水泥采用巢湖关东牌32.5矿渣硅酸盐水泥，密度2900kg/m3，初凝时间184min，终凝时间457min。细骨料为普通河沙，水为自来水。再生骨料的基体混凝土为合肥市黄山路废弃混凝土路面板破碎加工而成。

实验过程：混凝土的抗渗等级以每组6个试件中4个未发现渗水现象时的最大水压力表示，记录第3个试件出现渗水时的水压。

实验结果：（1）混凝土设计强度等级C20的5组试件的抗渗等级差异更加明显。（2）混凝土设计强度等级C30的12组试件总体上天然混凝土和再生混凝土的抗渗性差别不大。（3）C30下的再生混凝土的抗渗等级较高于C20下的再生混凝土。

实验分析：一般再生混凝土的抗渗性比天然混凝土的抗渗性差，再生混凝土的抗渗性随混凝土强度等级的提高而增强，随水灰比的增加而降低。再生混凝土的抗渗性随水灰比的增大而降低，随强度的增大而增大，砂率对其的影响并不大。

（二）再生混凝土抗渗性的抗Cl-试验

實验准备：试件采用由100 mm×300 mm的圆柱体，成型一天后脱模，然后放入20+3℃水中养护至28d，取出试样后，在切割机上切去试样两端少许，最后将试样切割成三块高度为50mm的薄饼试块。

实验过程：将所有由100 mm×50 mm试块在真空条件下吸水饱和，然后将试块放在试验箱上，侧面用玻璃胶密封。安装到两端安置铜网电极的Cl-渗透仪上，并用玻璃胶密封接口处。在正极端注入0.3mol/L的NaOH溶液，负极端注入质量百分比浓度3%的NaCl溶液，试验在60V电压下，每隔30分钟记录一次电流，持续试验6小时，计算6小时通过的总电量（C）。

实验结果：（1）孔径大或者水灰比大的混凝土在单位时间通过单位混凝土截面的电量大，因而氯离子的扩散系数也大，混凝土的抗氯离子渗透性也就越差；（2）随着再生骨料取代率的增加，再生混凝土的氯离子扩散系数不断增大，即混凝土的抗渗性越来越差。

实验分析：再生骨料的数量增加，其渗透性增大。这是由于混凝土砌块在使用期间被摧毁，或可能会在解体、破碎过程中，再生骨料存在大量的破碎损伤积累，其内部微裂纹较多。通过添加粉煤灰可以改善混凝土的抗渗性。高效减水剂也可以减少氯离子的扩散系数。

三、再生混凝土抗渗性试验对比启示

（一）影响再生混凝土抗渗性的因素

孔隙率，再生混凝土特殊的孔结构（混凝土的孔结构包括水泥浆基体孔隙，骨料中的孔隙，基体与骨料界面过渡区的孔隙。）水灰比，水灰比越大，水泥浆中用于水泥水化外的水分增多，这样导致水在水泥石中逐渐形成相互连接的、没有规则的毛细孔系统，待水分蒸发后水泥石的孔隙率逐渐增多，混凝土的抗渗性也将越来越差。粉煤灰量，粉煤灰的活性成分与硅酸盐水泥水化时析出的大量氢氧化钙结合生成比较稳定的硅酸钙水化物，这种水化物不仅有助于混凝土后期强度的增长，而且由于水化物在反应过程中体积膨胀，使混凝土结构结合更加密集，增加了阻水作用，因此使混凝土的抗渗性能得到改进。

（二）改善再生混凝土抗渗性的方法多样

为了得到抗渗性良好的再生混凝土，应尽可能用小的水灰比，控制水泥和砂的用量比例，加入適量的粉煤灰可明显改善其渗透性，而且要注意控制施工质量，由于受试验条件的限制欠考虑之处需要进一步研究，但是再生混凝土每立方价格较普通混凝土要低10%～15%左右，经济效益还是相当可观的。

简而言之，由于再生混凝土和普通混凝土等方面的原材料、配合比和施工过程有重要的区别，普通混凝土的现有标准，不适合再生混凝土。所以，应该结合再生骨料的分类标准，开发适合国内情况的再生混凝土相关的标准和程序，同时在我国，再生混凝土的推广应用还需要政府产业政策支持和国家法律法规的保障，打破狭隘的再生混凝土使用面积少的尴尬局面，改善再生混凝土抗渗性能的进一步研究有待提高。

参考文献：

[1]易成，谢和平，孙华飞，等.混凝土抗渗性能研究的现状与进展[J].混凝土，2003（2）.

[2]张李黎，柳炳康，胡波.再生混凝土抗渗性试验研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2009，32（4）.