淺議抗?jié)B混凝土技術(shù)性能和施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

沈 猛

（伊犁森磊工程建設(shè)監(jiān)理公司，新疆 伊寧 835000）

通常情況下，工業(yè)與民用建筑工程位于室外地坪以下部分的混凝土結(jié)構(gòu)體，為防止地下水或潮汽滲入，確保結(jié)構(gòu)體正常使用，對(duì)該部位混凝土工程采用抗?jié)B性較強(qiáng)的混凝土進(jìn)行澆筑。所謂抗?jié)B混凝土，就是在普通混凝土基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整砂石級(jí)配、配合比、砂率等方法，以提高混凝土自身的密實(shí)性來(lái)達(dá)到提高抗?jié)B能力的一種混凝土。在抗?jié)B混凝土中的水泥砂漿，除了起到對(duì)粗骨料潤(rùn)滑、填充空隙和粘結(jié)作用外，還要在粗骨料周?chē)纬擅軐?shí)的砂漿包裹層，以切斷石子表面存在的毛細(xì)管滲水通道，從而提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B透能力，達(dá)到使地下混凝土工程安全而耐久使用的目的。

1 抗?jié)B混凝土的基本要求

抗?jié)B混凝土在工程中的應(yīng)用已有數(shù)十年的成功經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐表明，混凝土抗?jié)B性能的優(yōu)劣不僅取決于粗細(xì)骨料級(jí)配是否合理，更重要的是取決于混凝土的施工密實(shí)度。由于混凝土是非勻質(zhì)材料，從微觀結(jié)構(gòu)上分析它屬于多孔性材料，其內(nèi)部有眾多大小不同的細(xì)微孔隙，其滲水就是通過(guò)眾多細(xì)微孔隙或裂紋實(shí)現(xiàn)的；因此，混凝土的滲透能力與內(nèi)部孔隙數(shù)量、大小及貫通程度有直接關(guān)系，混凝土內(nèi)部游離水多、密實(shí)性差、孔隙多而大，其滲水率就高。因此，要提高混凝土的抗?jié)B透能力，關(guān)鍵在于提高其密度性，切斷和堵塞滲水通道。從理論分析可知，混凝土內(nèi)孔隙的形成和孔徑大小是與混凝土的水灰比、砂石級(jí)配和砂率密切相關(guān)；而施工實(shí)踐表明，密實(shí)度與施工過(guò)程的質(zhì)量控制特別是振搗和養(yǎng)護(hù)是否認(rèn)真、到位直接有關(guān)。因此，應(yīng)對(duì)防水混凝土的水灰比設(shè)計(jì)、砂石級(jí)配、水泥品種和用量、砂率等多方面實(shí)施嚴(yán)格的控制，以利于抑制其內(nèi)部孔隙的形成，確保其抗?jié)B性，達(dá)到抗?jié)B混凝土所應(yīng)具有的抗?jié)B效果。為此，必須在保證施工和易性的前提下，盡量減少用水量，以減少多余游離水在向外蒸發(fā)時(shí)所形成的毛細(xì)孔數(shù)量和孔徑，還應(yīng)選擇較富裕的水泥用量、砂率和灰砂比，以利于在粗骨料周?chē)纬烧辰Y(jié)力強(qiáng)的砂漿包裹層，使粗骨料之間有足夠厚的砂漿隔離層來(lái)阻斷石子外表面的滲水通道。在粗骨料的選擇上應(yīng)避免采用較大粒徑石子，以減少在混凝土終凝前因石子自然沉降而產(chǎn)生的孔隙。此外，還必須加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程的施工質(zhì)量控制，從原材料準(zhǔn)確計(jì)量、充分?jǐn)嚢琛⑷肽囟取⒄駬v，到后期多次抺壓、保濕保溫養(yǎng)護(hù)等，都應(yīng)嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量，以確保其密實(shí)度和抗?jié)B性能。

2 抗?jié)B混凝土對(duì)原材料的質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 對(duì)水泥的質(zhì)量要求

水泥是抗?jié)B混凝土重要的膠凝材料，要求所采用的水泥抗水性好、不泌水、水化熱低并具有一定的耐侵蝕性。一般抗?jié)B混凝土多采用普通硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級(jí)可根據(jù)地下工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求及地下水壓力最大值要求擇優(yōu)選取，且不低于42.5MPa，抗?jié)B等級(jí)不低于P10；水泥必須是有相應(yīng)資質(zhì)且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的大廠生產(chǎn)的合格產(chǎn)品；水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)質(zhì)檢員應(yīng)嚴(yán)格檢查其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、是否受潮結(jié)塊和是否超過(guò)三個(gè)月的使用期。

2.2 對(duì)粗細(xì)骨料的質(zhì)量要求

粗骨料應(yīng)選擇天然或機(jī)械加工的卵石或碎石，其外形、粒徑、級(jí)配及雜質(zhì)含量均應(yīng)符合抗?jié)B性及強(qiáng)度等級(jí)要求，石子應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配連續(xù)、最大粒徑不大于31.5mm，其中針片狀顆粒含量小于10%，含泥量小于0.5%；細(xì)骨料應(yīng)選用天然潔凈的中粗砂，粒徑為0.5～1.25mm，不含草根等有機(jī)雜質(zhì)，含泥量小于1.5%。

2.3 對(duì)外加劑的質(zhì)量要求

對(duì)普通混凝土摻用外加劑是為了在確保設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下減少用水量、降低水灰比、提高和改善混凝土的和易性，以及調(diào)整混凝土拌和物的凝結(jié)時(shí)間、減少水泥用量、提高混凝土的早期強(qiáng)度和耐久性能；對(duì)抗?jié)B混凝土通常采用的外加劑是防水劑，其主要成分是萘系減水劑、多羥基減水劑及多種輔助成分，它們具有摻量少、減水效果好、塌落度損失小、和易性好、粘聚性和保水性提高較多等特性，同時(shí)，還對(duì)混凝土的抗壓、抗折、抗?jié)B性能都有明顯的提高和改善。抗?jié)B混凝土中防水劑的摻量一般按水泥重量的3%左右來(lái)控制，過(guò)少不起作用，過(guò)多則會(huì)適得其反。如能同時(shí)摻入適量的加氣劑，使之與防水劑復(fù)合使用，混凝土的抗?jié)B效果會(huì)更好；加氣劑的摻量可按該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中資料選用。

2.4 對(duì)摻合料的質(zhì)量要求

摻合料在混凝土中已被廣泛使用，特別是對(duì)于有特殊要求的混凝土，加入某種摻合料對(duì)結(jié)構(gòu)更為有利。抗?jié)B混凝土最常用的摻合料以磨細(xì)礦粉和粉煤灰為主。大量工程實(shí)踐表明，摻合料的適量摻入，對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度、改善混凝土的性能、減少水泥用量和降低水化熱效果十分顯著。但由于摻入摻合料后混凝土的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，因此，對(duì)結(jié)構(gòu)早期強(qiáng)度要求較高的混凝土，應(yīng)慎用摻合料，或摻量應(yīng)相對(duì)少一些。

2.5 對(duì)拌和用水和養(yǎng)護(hù)用水的質(zhì)量要求

混凝土的拌和及養(yǎng)護(hù)用水均必須是清潔的飲用水，抗?jié)B混凝土當(dāng)然也不例外；即使用水有困難，也不允許使用有侵蝕性化學(xué)成分的工業(yè)廢水去拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土；對(duì)有懷疑的不潔河（渠）水，需經(jīng)處理并檢驗(yàn)合格后方可用于拌和及養(yǎng)護(hù)混凝土用。

3 抗?jié)B混凝土的主要技術(shù)性能要求

3.1 抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性能

抗?jié)B性能是抗?jié)B混凝土的主要技術(shù)指標(biāo)。在建筑工程實(shí)踐中，抗?jié)B混凝土的抗?jié)B能力是通過(guò)抗?jié)B試驗(yàn)來(lái)確定的。混凝土結(jié)構(gòu)體在外部環(huán)境水長(zhǎng)期壓力滲透作用下，不僅不會(huì)降低其抗?jié)B強(qiáng)度，還會(huì)不斷地有所提高，這是因?yàn)榛炷猎谒虺睗癍h(huán)境中繼續(xù)得到了較好的養(yǎng)護(hù)，水泥石中的細(xì)微顆粒逐漸堵塞了自由水蒸發(fā)后留下的孔隙，切斷了混凝土中毛細(xì)管通道，水泥石的體積也發(fā)生了微膨脹；此外，混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的微裂紋也會(huì)自然愈合。

3.2 抗?jié)B混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

抗?jié)B混凝土的抗壓強(qiáng)度與普通混凝土的抗壓強(qiáng)度基本相同，當(dāng)水泥用量和砂率不變時(shí)，其抗壓強(qiáng)度隨水灰比的變化而增減；而抗拉強(qiáng)度又隨抗壓強(qiáng)度的提高而增加，兩者之間的比值波動(dòng)在1/8～1/10之間。

3.3 抗?jié)B混凝土的彈性模量

混凝土的彈性模量是反映抗?jié)B混凝土變形性能的主要技術(shù)指標(biāo)，它與組成混凝土的粗細(xì)骨料的變形性能有關(guān)。抗?jié)B混凝土的彈性模量較普通混凝土的稍低，為確保其應(yīng)具備的最低彈性模量，應(yīng)在抗?jié)B混凝土的粗細(xì)骨料選擇上嚴(yán)加控制，即優(yōu)選彈性模量較高的石英石（砂）、玄武巖（砂）等作為抗?jié)B混凝土的粗細(xì)骨料。

3.4 抗?jié)B混凝土的耐熱性

試驗(yàn)表明：在常溫下抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性能是較高的，但當(dāng)環(huán)境溫度升至100℃時(shí)，其抗?jié)B性能有所降低；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)250℃時(shí)，則抗?jié)B性能急劇下降；常溫狀態(tài)抗?jié)B混凝土的抗?jié)B壓力為1.8MPa，溫度升至100℃時(shí)抗?jié)B壓力為1.1MPa，200℃時(shí)抗?jié)B壓力則降至0.7MPa，當(dāng)溫升至300℃時(shí)，抗?jié)B強(qiáng)度僅為0.4MPa。因此，抗?jié)B混凝土的正常使用溫度為100℃以?xún)?nèi)。