準確檢測混凝土抗滲性能的思考

張 磊 董 龍

（德州經濟技術開發區建筑材料檢測中心，山東 德州 253000）

準確檢測混凝土抗滲性能的思考

張 磊 董 龍

（德州經濟技術開發區建筑材料檢測中心，山東 德州 253000）

摘 要：目前，隨著建筑工程的迅猛發展和混凝土的大量應用，混凝土滲透問題逐步受到了工程技術人員和研究者的廣泛關注，其不僅影響著工程的順利施工，還可能對后期建筑的安全穩定運行構成威脅。因此，于正式施工之前，準確檢測混凝土的抗滲性能必不可少。本文即在不同試驗的基礎上，分析了滲水法及其他方法如何檢測混凝土的抗滲性能及具體效果，以期促進混凝土抗滲性能檢測技術的精確性。

關鍵詞：混凝土；滲透性；抗滲性能；滲水法

混凝土，又可稱為砼，是一種由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料，廣泛應用于土木、建筑工程。混凝土的滲透性作為其重要性質之一，對于自身的耐久性和整個工程的施工質量都具有重要意義，因此，正式施工之前，準確檢測混凝土的滲透性，是一項必不可少且十分關鍵的工作。目前，我國對于混凝土滲透性的檢測主要集中于滲水法，但是其操作過程繁雜、且要求嚴格，因此，本文即在試驗的基礎上，分析這些滲水法及國外一些其他檢測方法的實施過程和效果，進而為準確檢測混凝土的滲透性提供參考和借鑒。

1 混凝土滲透性

混凝土的滲透性，即是指在物力壓力、化學勢或電場的作用下，相關液體、氣體或離子等在混凝土中進行滲透、擴散或遷移的難易系數。對于混凝土而言，其結構的多孔性使得水可以很簡單的通過自身的孔隙而到達內部，進而減弱混凝土孔隙中液體的酸堿性系數，與此同時，水在進入混凝土的時候，也可攜帶一些有害離子，如Cl-、Na+等，引起混凝土內部的鋼筋發生銹蝕、若混凝土內部存在活性骨料的時候，還會使得混凝土產生堿集料反應，最終導致混凝土脹裂甚至損壞，因此，可以說，混凝土的滲透性在較大程度上決定著其自身的劣化速度和工程使用耐久性。根據國內外眾多學者的相關研究，混凝土的滲透性應重點包含滲水性、透氣性、氯離子擴散性、吸水率4個元素，也是對混凝土滲透性進行具體檢測和評估的四個主要系數。通常情況下，混凝土的孔隙率越低，其滲透值就會越低，耐久性也就會越強；而當混凝土的孔隙率降低，滲水性較弱，擴散系數越小，混凝土的滲透性就會隨之有所下降，其抗腐蝕性就會越高，使用壽命也會越長。

2 國標滲水法

滲水法是我國建筑工程行業所通用的檢測混凝土抗滲性能的標準方法，《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》和建設部標準《普通混凝土配合比設計規程》都有所體現。滲水法，即給予待檢混凝土一定的水壓，使得水在混凝土中擴散、遷移，然后按照預設的標準和時間檢測混凝土所承受的不斷增長的各級水壓，或者，觀察、分析水在混凝土中的不同擴散或變遷的區別，進而描述和測試待檢混凝土的抗滲性能。采用滲水法檢測混凝土之后，可將試驗混凝土劈裂，用人體肉眼或直尺測量其滲透深度。此方法的標準操作過程較為繁雜，且對材料的密封、配置等具有較高要求，可能難以把握。

2.1 滲水法試驗

根據上述分析，采用滲水法測量混凝土的抗滲性時，為了獲取更精確的結果，試驗中應采取合適的、滿足要求的密封材料及其套壓方式，筆者即為了探究密封材料的具體密封效果而進行了一系列的試驗。該試驗方法的確定和具體過程的執行主要以國標《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》為借鑒。首先，取得具有充分代表性的一些待測混凝土作為試驗試件，并放置于合適的環境中進行養護；次然，在正式試驗的前一天，試驗人員應將標準養護室中的試驗試件拿出，晾干試件表面的水分，將其側面選擇采用各不相同的密封材料涂抹，同時應立刻將試件壓入預先準備好的試件套中；最后，將試件套中的試件防于混凝土抗滲儀上，并依照相關設計步驟進行試驗。在具體試驗過程中，最初的水壓應設置為0.1MPa，并在每過8h提升0.1MPa，同時，應實時觀察試件端面的滲水情況。直至6個試件中的一半以上的端面都出現滲水或密封層被損壞透水情況，才可終止試驗，記錄水壓值。本文選取了抗滲性能標號為P8的混凝土試件，采用石蠟、黃油+石蠟+滑石粉、黃油+石蠟+滑石+輔助密封方法三種不同的密封形式進行試驗，以期尋求較為有效的混凝土密封方法和材料。

2.2 試驗結果

根據試驗，對于同樣的混凝土試件采取三種不同的密封材料進行試驗。第一，石蠟密封，即將待測的混凝土試件直接放入盛有已經熔化的石蠟的淺盤之中，并四周滾動一圈，保證混凝土試件的側面都均衡的粘覆著一層石蠟，隨之把試件壓入已經預熱好的試件套之中，然后放置于抗滲儀上進行正式試驗。試驗結果：當混凝土的施加水壓增至0.3MPa時，試件即產生了邊緣透水情況，而當水壓增至0.6MPa試件中的一半即產生邊緣透水現象，繼續不斷增高水壓至0.7MPa，此時所以試件中的2/3即產生邊緣透水。第二，黃油+石蠟+滑石粉，其各自的比例為1∶0.7∶2.5，將這些密封材料進行加熱過程中，應不間斷的持續攪拌，以保證其其充分、均勻、且不存在任何氣泡，直至三種材料充分混合并形成具有一定粘度的膠糊狀物質時，停止加熱；然后，豎向放置試件，把制作完成的密封材料均勻抹涂于試件側面，這一過程應使用專門的油灰刀；最后，壓入已經預熱后的試件套，放在在抗滲儀上，即可進行試驗。試驗結果：當混凝土的施加水壓為0.6MPa時，其中的2個試件開始出現邊緣透水現象，繼續增加水壓直至0.8MPa 時，4個試件邊緣透水。第三，黃油+石蠟+滑石粉+試件套底部內側涂硅膠環。試驗結果：當施加水壓為0.8MPa時，試件沒有出現邊緣透水或表面滲水情況。

基于上訴試驗和試驗結果，筆者采取第三種密封材料，通過不斷增加水壓以檢測混凝土的抗滲性能。試驗結果：施加水壓在2.0MPa 之前，試件邊緣都沒有透水，即說明，此種密封方法滿足針對一般混凝土抗滲性且能于小于或等于P20時的試驗要求，且不會因密封操作不合理而造成錯誤判斷。

2.3 試驗結果分析

通過對上訴密封材料的配制過程，筆者發現，黃油的比例越高，試件的邊緣則越容易纏身水樣油滲出情況，從而影響對于試件邊緣滲水親口的觀察分析；而黃油比例較低時，則不利于混凝土試件的脫模處理。其次，對于石蠟而言，其比例較高，就越易產生邊緣透水現象，若比例較低，則封閉存在困難。再者，在混合材料之中，滑石粉主要具有增強材料粘度的作用，保證試件與試件套直接的密封性，過多或多少都不會達成預想的效果。然后，混凝土試件在具體試驗過程中之所以會產生邊緣透水情況，主要原因即是密封材料的封閉不佳，而并非是試件自身滲透性能的作用。最后，第三種密封材料的密封效果更好，可幫助準確的測量混凝土的抗滲性能。

3 國際其它混凝土滲透性能測試法

除了我國較為常用的滲水法之外，國際上還存在許多其他的混凝土滲透性測試方法，筆者在進行試驗的基礎上，重點對其中的兩種方法展開介紹與分析：

3.1 透氣法

檢測待測混凝土的滲透性能，透氣法也是國內外常會用到的方法，其形式多樣，但基本原理都大略相同。即對混凝土試件施加一定的氣體壓力，測量混凝土試件在氣體壓力下的氣壓值，并觀察、比較其變化，進而在逐次分析混凝土滲透性的基礎上計算其滲透系數。透氣法檢測混凝土的抗滲性，不僅簡單方便、而且耗費的時間較短；但其對于溫度的要求較高，試驗之前必須將試件進行烘干，直至重量不再發生變化，然而，烘干后的混凝土試件與混凝土的實際情況具有較大的差別。

3.2 氯離子滲透法

當前，國內外通常采用的氯離子滲透法主要是指利用氯離子濃度差和氯離子的滲透作用來進行檢測試驗。首先應在混凝土試件的兩端形成不同的氯離子濃度值，即兩端具有一定的濃度差，這種情況下，氯離子就會從混凝土試件的其中一個側表面向自己的內部滲透，這里需要說明的還，檢測試驗中運用的溶液應是飽和的Ca（OH）2，進而在最大程度上模擬混凝土孔隙溶液中的堿性成份；然后，再經過一段時間后，將試件取下，進行烘干操作，并沿著較為靠近氯離子溶液的一側向試件內部的方向進行切片；最后，取樣磨細各種不同的試驗樣片分析其中的氯離子含量，得出沿滲透方向的氯離子的含量梯度，進而在此基礎上分析試件混凝土的滲透系數。

結語

綜上所述，混凝土的抗滲性能對于工程建設至關重要，檢測人員為了取得較為準確的檢測結果，必須注重選取切合的、效果良好的密封材料，同時還應積極借鑒國內外的先進檢測方法和檢測過程，進而不斷精進混凝土抗滲性檢測技術。

參考文獻

[1] GBJ82-85，普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法[S].

[2] JGJ55-2000，建設部標準普通混凝土配合比設計規程[S].

[3]徐寶維.混凝土抗滲性能及檢驗方法研究[D].蘭州理工大學，2007.

中圖分類號：TU37

文獻標識碼：A