對(duì)混凝土抗?jié)B性能準(zhǔn)確性檢測(cè)的探討

蘇 磊

(山東鐵正工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，山東 濟(jì)南 250014)

對(duì)混凝土抗?jié)B性能準(zhǔn)確性檢測(cè)的探討

蘇 磊

(山東鐵正工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，山東 濟(jì)南 250014)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)人民生活水平質(zhì)量的日益提高，對(duì)生活和工作的建筑有著越來(lái)越高的要求，并且建筑的質(zhì)量和安全日益受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，其中混凝土滲水是影響建筑物質(zhì)量和安全的重要因素之一。所以，混凝土的抗?jié)B性是一項(xiàng)非常重要的耐時(shí)間性指標(biāo)，并且是各個(gè)實(shí)驗(yàn)室重要的檢測(cè)項(xiàng)目。但是，目前我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)完整的混凝土檢測(cè)體系，導(dǎo)致了很多地區(qū)在進(jìn)行施工的時(shí)候并不能去專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的檢驗(yàn)，往往都是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)采取抗?jié)B試件來(lái)進(jìn)行混凝土抗?jié)B性的檢驗(yàn)工作。所以，其檢驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果有著巨大的差異性，并不能從根本上保障建筑的質(zhì)量和安全。

混凝土；抗?jié)B性能；檢測(cè)

混凝土的滲透性主要就是指液體和氣體在受到壓力或者化學(xué)勢(shì)等諸多作用的時(shí)候，在混凝土中滲透以及遷移的難易程度?；炷潦嵌嗫捉Y(jié)構(gòu)材料，其中水很容易通過(guò)混凝土的孔隙滲透到混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，從而不僅會(huì)降低混凝土孔隙液的pH值，還會(huì)破壞混凝土的結(jié)構(gòu)。另外，水還可以將其他有害離子進(jìn)入到混凝土內(nèi)部，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重的腐蝕到混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終引起混凝土膨脹以及破壞。所以，從某種程度上來(lái)講，水在混凝土中的滲透速度決定著混凝土劣化的速度?；炷恋臐B透性直接影響到混凝土的耐久性，所以無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的專(zhuān)家都對(duì)其進(jìn)行了研究，其主要研究的方向就是混凝土的滲水性、透氣性以及吸水率等方面。

一、水泥混凝土抗?jié)B性能因素的分析

水泥混凝土抗?jié)B性影響的其根本原因就是孔隙率和孔隙特征?；炷量?jié)B性好的特征就是孔隙率低以及連通孔少?；炷林袧B水的主要渠道就是水泥漿中多余水分的蒸發(fā)而留下的氣孔以及在施工過(guò)程中由于搗鼓不密實(shí)而產(chǎn)生的蜂窩和孔洞等，這些都是導(dǎo)致水泥混凝土滲水的主要因素。在水泥混凝土受到壓力水作用的時(shí)候，水就會(huì)從混凝土中的孔隙通過(guò)的，如果水流孔隙是連續(xù)的，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重的導(dǎo)致了混凝土的滲漏。為了能夠有效的解決混凝土的孔隙率，提高混凝土的抗?jié)B性，目前主要采取的措施就是需要降低水灰比，并且需要采用好的骨料級(jí)配，然后經(jīng)過(guò)充分的振搗和養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而從根本上提高混凝土的抗?jié)B性。

二、影響混凝土抗?jié)B性能的基本因素

1.抗?jié)B混凝土的水泥品種的影響及選擇

（1）在進(jìn)行抗?jié)B混凝土水泥配制的時(shí)候，不僅需要其抗水性比較好，并且還需要具備非常好的抗侵蝕性。

（2）目前，混凝土在選擇材料的時(shí)候一般都會(huì)采用普通的硅酸鹽，硅酸鹽水泥具備著諸多的優(yōu)點(diǎn)，比如水化熱低，抗?jié)B性比較好，并且具有著較好的抗腐蝕性能，干縮性比較小，所以，目前在混凝土的配制中大多采用了硅酸鹽以及火山灰硅酸鹽。

（3）在選擇混凝土原料的時(shí)候，必須要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇合適的材料，比如在環(huán)境沒(méi)有侵蝕性介質(zhì)以及凍融的時(shí)候，一般都會(huì)采取火山灰質(zhì)和普通硅酸鹽水泥，如果環(huán)境中存在著凍融的作用，必須要選擇普通的硅酸鹽水泥，火山灰硅酸鹽水泥并不在適用。

2.水灰比的影響及控制

（1）混凝土的水灰比直接影響到混凝土的空隙率，進(jìn)而會(huì)直接決定混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，混凝土中的空隙其主要的形成原理就是水泥在水化過(guò)程中，其游離水的蒸發(fā)而形成的空隙，通過(guò)這些空隙的連接形成相關(guān)的泌水通道，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重的影響到混凝土的抗?jié)B性能，并且增高其透水性。

（2）根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出了相應(yīng)的結(jié)論，水灰比是影響混凝土抗?jié)B性能的重要因素，并且根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論，水灰比在超過(guò)0.6的時(shí)候，就會(huì)使抗?jié)B性嚴(yán)重的降低，所以，為了能夠確?；炷恋目?jié)B性能，其水灰比不宜超過(guò)0.6。

3.粗骨料的影響因素和選擇

（1）目前，我國(guó)防水混凝土在選用粗骨料的時(shí)候，一般都會(huì)使用碎石和卵石兩種骨料，因?yàn)檫@兩種骨料的本身是密實(shí)不透水的。

（2）根據(jù)材料的不同，其特性也是不同的。碎石的表面要比卵石的粗糙，棱角比較多，所以在水泥黏著性上來(lái)講比卵石要好很多，但是與卵石相比，還是存在著一定的差異性，其和易性遠(yuǎn)不如卵石，因此，水泥用量的增多對(duì)抗?jié)B性也不是一定有利的。

（3）為了能夠使碎石混凝土具備良好的強(qiáng)度和易性以及抗?jié)B性能，必須要增加水泥的用量并且要選擇合理的、科學(xué)的砂率，保證碎石的粒徑不能超過(guò)40毫米，積極的與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況結(jié)合。

（4）為了能夠保障混凝土的抗?jié)B性，必須要選擇優(yōu)質(zhì)的材料，無(wú)論是碎石還是卵石，必須要選擇形狀整齊的，含泥量要小于0.5%，其最大的粒徑不能小于31.5毫米。

4.細(xì)骨料的影響因素和選擇

（1）如果砂率過(guò)大，其表面積也就會(huì)增大，所以就會(huì)導(dǎo)致其粘結(jié)性比較低，流動(dòng)性小，最終會(huì)使混凝土的密度不能達(dá)到相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

（2）在砂率太小的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致粗骨料周?chē)鸁o(wú)法形成具備潤(rùn)滑作用的砂漿層，就會(huì)增加相應(yīng)的水泥用量和用水量，從而會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮大以及不均勻的現(xiàn)象，造成了混凝土的流動(dòng)性降低并且 水泥漿的流失，其最終造成的結(jié)果就是混凝土的抗?jié)B性能變差。

（3）為了能夠提高混凝土的抗?jié)B性，目前采用的方法就是通過(guò)較高的砂率，來(lái)提高粗骨料周?chē)目障恫⑶覍⑵浒耐瑫r(shí)還能夠形成一定厚度的砂漿層。

（4）根據(jù)選用材料的不同，對(duì)砂率還有一定的要求，比如卵石的混凝土砂率一般都會(huì)采用35%左右，而碎石為主的粗骨料，其混凝土的砂率可以提高，一般為35%到45%。

三、國(guó)標(biāo)滲水法

1.滲水法

為了能夠確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須要選擇與密封材料想配套的方式。在進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)的時(shí)候，必須要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，其中在試驗(yàn)前，必須要對(duì)試件做好相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作，直到試驗(yàn)的前一天才能夠取出，并且需要將表面晾干，將試件的各個(gè)部位都涂上或者鍍上密封的材料，然后將其放置到相應(yīng)的抗?jié)B儀器上，對(duì)其進(jìn)行混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)，在試驗(yàn)的初始階段，其水壓必須要從0.1MPa開(kāi)始，并且在每九個(gè)小時(shí)增加一次，增加的水壓為0.1MPa，時(shí)刻需要對(duì)試件的表面進(jìn)行觀察，察看其滲水情況。如果在試件中有超過(guò)一半的表面出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并且停止相關(guān)的試驗(yàn)。

2.結(jié)果

第一種是將試件表面均勻的鍍層石蠟，然后將試件套預(yù)熱壓入試件，進(jìn)行抗?jié)B性檢測(cè)，結(jié)果當(dāng)水壓升至0.3MPa時(shí)，就有試件發(fā)生邊緣透水，水壓增至0.6MPa時(shí)，二分之一的試件都出現(xiàn)了該現(xiàn)象，水壓為0.7MPa時(shí)，大部分的試件都出現(xiàn)了邊緣透水現(xiàn)象，但沒(méi)有發(fā)生表面滲水現(xiàn)象。

（1）試件表面均勻鍍上石蠟。在試件的表面均勻的鍍上石蠟，然后對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱壓入試件，其結(jié)果就是在水壓在0.3MPa的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生邊緣透水的現(xiàn)象，而當(dāng)水壓增加到0.6MPa的時(shí)候，一半的試件都出現(xiàn)了透水的現(xiàn)象，水壓增加到0.7MPa的時(shí)候，大部分的試件邊緣部位都會(huì)出現(xiàn)透水現(xiàn)象，但是表面仍然沒(méi)有出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象。

（2）在試件的表面涂上由石蠟、黃油以及滑石粉焦糊狀熱熔物。通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)，在試驗(yàn)的過(guò)程中，水壓增加到0.6MPa的時(shí)候，僅有極少部分的試件出現(xiàn)了邊緣透水的現(xiàn)象，當(dāng)水壓增加到0.7MPa的時(shí)候，試件幾乎沒(méi)有什么變化，而當(dāng)水壓增加至0.8MPa的時(shí)候，只是有個(gè)別的試件出現(xiàn)了邊緣透水的現(xiàn)象，但是所有試件的表面都沒(méi)有發(fā)生滲水的現(xiàn)象。

（3）在第二種試件進(jìn)行密封措施，即在試件套內(nèi)的底部和四周用硅膠來(lái)進(jìn)行密封。試驗(yàn)開(kāi)始以后，水壓增加到0.8MPa的時(shí)候，試件沒(méi)有出現(xiàn)任何的邊緣透水和表面滲水的現(xiàn)象，當(dāng)水壓增加到2.0MPa的時(shí)候，試件的邊緣才出現(xiàn)了透水的現(xiàn)象。

3.分析

根據(jù)不斷的試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，黃油的比例增加，試件邊緣便會(huì)有油水滲出，所以就會(huì)影響到抗?jié)B性的判斷。如果增加了石蠟的比例，就會(huì)降低密封材料的密封性。其中滑石粉的主要作用就是能夠提高混合料的粘度，但是會(huì)給試件的密封材料帶來(lái)一定的影響。試驗(yàn)過(guò)程中試件出現(xiàn)的透水現(xiàn)象，不是試件本身抗?jié)B性的不合格，是由于密封材料封閉不強(qiáng)的原因造成的。通過(guò)第三種方法對(duì)抗?jié)B性的試驗(yàn)，可以非常清晰的反映出混凝土的抗?jié)B性能。

四、其它混凝土滲透性能測(cè)試法討論

1.通電法

通電法來(lái)檢驗(yàn)混凝土抗?jié)B性的主要方法就是將一個(gè)直徑在100毫米，高50毫米的水飽和試樣圓柱體試件放到兩端都裝有液體的容器中。其中，兩端的溶液主要就是3%的氯化鈉溶液和0.3N的氫氧化鈉溶液。然后在容器中進(jìn)行通電操作，并且將通電的電壓保持在60V左右，負(fù)極與氯化鈉溶液相連，正極和氫氧化鈉溶液相連。然后就可以觀察到氯化鈉溶液中的負(fù)電氯離子向正極遷移，其相應(yīng)的電位就會(huì)增大?；炷恋臐B透性越大，其氯離子的遷移量就會(huì)越多，所以其造成的電流也就會(huì)越大。

2.透氣法

通過(guò)透氣法來(lái)進(jìn)行混凝土滲透性能的測(cè)試有諸多方法，但是原理基本上是一致的。在測(cè)量混凝土的時(shí)候，其在氣體壓力下相關(guān)的氣壓變化，來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的滲透性能，并且根據(jù)氣壓來(lái)計(jì)算其相關(guān)的滲透系數(shù)。透氣法具備其優(yōu)點(diǎn)，比如檢測(cè)快捷方便。但是，透氣法也具有著一定的局限性，比如在試驗(yàn)的過(guò)程中，容易受到溫度的影響，并且烘干后的試件和混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作狀態(tài)有著非常大的差異。

3.氯離子滲透法

目前在進(jìn)行氯離子滲透法的時(shí)候，一般都是在試件的兩端形成氯離子的濃度差，將氯離子從試件的一個(gè)側(cè)面向內(nèi)滲透，在氯離子滲透法中所使用的溶液主要就是飽和的氫氧化鈣，其主要目的就是模擬混凝土孔隙溶液的堿性成分。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的滲透后，取出試件并且對(duì)其進(jìn)行烘干，然后將靠氯離子溶液的一側(cè)進(jìn)行切片，然后將每種試樣片進(jìn)行取樣磨細(xì)，分析各片上的氯離子含量，根據(jù)分析得出的結(jié)論來(lái)計(jì)算相應(yīng)的混凝土滲透系數(shù)。

4.氯離子擴(kuò)散系數(shù)法

氯離子擴(kuò)散系數(shù)法可以快速的檢測(cè)出氯離子在不同等級(jí)混凝土中的擴(kuò)散系數(shù)，從而根據(jù)其擴(kuò)散情況來(lái)進(jìn)行混凝土滲透性好壞的評(píng)價(jià)。還可以將其所檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)應(yīng)用到鋼筋腐蝕的預(yù)測(cè)工作中。其中氯離子擴(kuò)散系數(shù)法中要就是包括了三大部分，其分別為混凝土試樣成型設(shè)備、氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速測(cè)定設(shè)備以及混凝土快速真空飽水飽鹽設(shè)備。該方法不僅可以應(yīng)用到普通的混凝土檢測(cè)中，還可以應(yīng)用到高性能的混凝土滲透性的評(píng)價(jià)中。此方法在普通混凝土的測(cè)試中，其結(jié)果與國(guó)際滲水壓法還有電量法測(cè)試得出的結(jié)果是一致的。但是對(duì)于高性能的混凝土來(lái)講，滲水壓法已經(jīng)不能在適用，而電量法測(cè)試的結(jié)果也與實(shí)際結(jié)果有著比較大的誤差，而氯離子擴(kuò)散系數(shù)法則可以非常準(zhǔn)確的、快速的將滲水性能測(cè)試出來(lái)，具備著上述兩種檢測(cè)方法所不具備的優(yōu)越性。

五、提高水泥混凝土抗?jié)B性能的措施

1.選取合適的水泥混凝土原材料、水灰比及灰砂比，改善水泥混凝土抗?jié)B性

（1）水泥。根據(jù)目前試驗(yàn)所得出來(lái)的結(jié)論，在抗?jié)B水泥混凝土中應(yīng)該優(yōu)先選擇硅酸鹽水泥，而礦渣水泥必須要通過(guò)相應(yīng)的措施后才可以在抗?jié)B水泥混凝土工程中進(jìn)行使用，其主要原因就是因?yàn)榈V渣水泥的泌水性比較大，而通過(guò)泌水的時(shí)候，就會(huì)在水泥混凝土中形成相應(yīng)的通道，十分的不利于混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度。

（2）粗骨料。在進(jìn)行粗骨料選用的時(shí)候，必須要考慮其粒徑，因?yàn)榇止橇系南旅娣浅Ｈ菀仔纬煽障?，而粗骨料的顆粒越大，其形成的空隙也就會(huì)越大，對(duì)混凝土的抗?jié)B性能有著非常不利的影響。

（3）砂率。必須要控制混凝土中的砂率，根據(jù)實(shí)際情況控制好其砂率，為了能夠保證混凝土的抗?jié)B性能，砂率不宜過(guò)小也不宜過(guò)大，過(guò)小就會(huì)導(dǎo)致骨料之間的間隙增大而造成混凝土的離析，從而會(huì)嚴(yán)重的影響到混凝土的強(qiáng)度。而砂率過(guò)大會(huì)降低水泥混凝土的流動(dòng)性，而因?yàn)檎駬v不密實(shí)造成抗?jié)B性能的降低。

（4）水灰比。根據(jù)多年的實(shí)踐工作，必須要控制好水灰比，因?yàn)樵诨炷林腥绻冶冗^(guò)大，就會(huì)造成毛細(xì)孔增多，從而會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土的滲水性增強(qiáng)。一般情況下，水灰比在小于0.6的時(shí)候，其毛細(xì)孔一般都處于封閉的狀態(tài)，而當(dāng)水灰比超過(guò)0.6的時(shí)候，就會(huì)使其毛細(xì)孔增加，造成滲透性的增強(qiáng)。

2.引氣劑的摻用

引氣劑的主要功能就是利用微小氣泡來(lái)切斷毛細(xì)孔的通道，但是如果混凝土中的含氣量超過(guò)6%的時(shí)候，也會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土強(qiáng)度的急劇下降。引氣劑的摻入，可以在混凝土內(nèi)部引入大量分布均勻并且相互之間獨(dú)立的微小氣泡。這些大量的微小氣泡可以在混凝土內(nèi)部起到一個(gè)滾珠的作用，從而可以增加漿體的體積、粘度以及屈服應(yīng)力，所以可以從很大程度上改善水泥混凝土拌合物的和易性。引氣劑的使用，具備著諸多的優(yōu)點(diǎn)，比如引氣劑的使用可以起到減水的作用，所以在一般用水量的情況下，摻入引氣劑的混凝土可以減少用水量，不僅可以增加水泥混凝土的密實(shí)性，還可以有效的提高水泥混凝土的耐久性。

3.粉煤灰的摻用

粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用具備著諸多的優(yōu)點(diǎn)，粉煤灰在水泥混凝土中能夠發(fā)揮出形態(tài)效應(yīng)、微集料效應(yīng)以及活性效應(yīng)，所以可以從根本上增強(qiáng)水泥混凝土的密實(shí)度，還可以細(xì)化混凝土內(nèi)部的孔隙，進(jìn)而達(dá)到提高混凝土抗?jié)B性的目標(biāo)。根據(jù)多年的實(shí)踐證明，摻入粉煤灰的水泥混凝土的抗?jié)B性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，其主要原因就是粉煤灰的活性物質(zhì)發(fā)生了二次水化反應(yīng)，從而提高了其密實(shí)度。所以，為了能夠在節(jié)約成本的條件下增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能，應(yīng)該加入適量的粉煤灰，不僅可以節(jié)約成本，還可以達(dá)到環(huán)保的目的，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平質(zhì)量的日益提高，不僅給我國(guó)建筑行業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇，也給我國(guó)的建筑行業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因?yàn)槿藗冊(cè)絹?lái)越關(guān)注自身生活和工作環(huán)境的安全問(wèn)題，所以就要求企業(yè)在保證質(zhì)量和安全的同時(shí)，如何來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。其中混凝土抗?jié)B性能在建筑行業(yè)中占據(jù)著非常重要的地位，不僅需要通過(guò)合理、科學(xué)的檢測(cè)工作，來(lái)保證混凝土的抗?jié)B功能，還必須要優(yōu)化提高混凝土抗?jié)B性能的措施和技術(shù)，從而在保證成本降低的同時(shí)還需要保證混凝土抗?jié)B的性能，進(jìn)而能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)最大化的經(jīng)濟(jì)效益，這樣就可以提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

[1]曾耀新，實(shí)體混凝土抗?jié)B性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J]，科技咨詢――工程技術(shù)，2010.（4）.

[2]于立，關(guān)于實(shí)體混凝土抗?jié)B性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J]，建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，2010.（2）.

[3]冷發(fā)光、戎君明、丁威、周永祥等，GBJ82――85普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法[S]，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.（4）.

[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普通混凝土長(zhǎng)期性能及久性能試驗(yàn)方法GB/T50082-2009.

[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50208-2011.

[6]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55-2011.

[7]馬南湘.聚丙烯纖維混凝土抗裂防滲性能研究與施工工法[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011,02.

G322

B

1007-6344（2015）10-0080-02