混凝土气体渗透率试验方法

混凝土气体渗透率试验方法

混凝土气体渗透率是衡量混凝土防水性能的重要指标之一。通过测量混凝土气体渗透率，可以评估混凝土密实程度和抗渗性能，为混凝土结构设计提供参考依据。本文将介绍混凝土气体渗透率试验的方法及其操作步骤。

一、试验原理

混凝土的气体渗透率是指单位时间内气体在混凝土中扩散的速率。试验中常采用氦气作为渗透介质，氦气分子较小，可更易地渗透混凝土孔隙；氦气相对惰性，不会与混凝土中的成分发生化学反应。

混凝土气体渗透率的计算公式如下：

Q=V×(P1-P2)×K/(Pm×t×A)

Q表示气体在混凝土中的渗透量（cm3/s），V表示氦气的摩尔体积（22.4L/mol），P1-P2表示气体的压差（Pa），K表示气体在混凝土中的渗透系数（cm3/cm2sPa），Pm表示平均气体压力（Pa），t表示渗透时间（s），A表示混凝土截面积（cm2）。

二、试验设备

1.气体渗透仪

2.电子天平

3.电子计时器

4.混凝土切割机或锯条

三、试验步骤

1.混凝土样品制备

从待测混凝土中制备出代表性混凝土样品，通常样品直径为100mm，高度为50mm。样品表面平整，无明显裂纹和空洞，样品表面应用玻璃纸贴住，保持表面平整光滑。

2.充氦气

将气体渗透仪中的氦气光管接到混凝土样品上，调整氦气进入混凝土孔隙的压力，一般控制在5至10kPa之间。将空气从混凝土孔隙中排出，直至混凝土样品中只有充满氦气的状态。

3.测量气压

将气体渗透仪上流量计阀门关闭，记录下气体压力计显示的读数Pm，此读数应当趋近于大气压力。若Pm的测量值不稳定，可以适当调整进出氦气的流量和滤子。

4.测量混凝土样品重量

将已测量重量的混凝土样品置于电子天平上，记录下样品质量M。

5.开启气体流量计

将气体渗透仪中的流量计阀门开启，调整流量计出口氦气的流量，使其满足试验要求，一般控制在0.1至0.5L/min之间。开始计时，渗透时间和流量应记录下来。

6.测量压力差

在渗透时间结束后，关闭气体流量计，记录下氦气进出口的压力差读数，并计算出气

体进出口的压力差值（P1-P2）。

7.混凝土样品处理

将混凝土样品进行横向切割，测量截面积A，一般取样品直径的平方除以4，此为混凝土样品的截面积。

8.计算渗透系数

根据混凝土气体渗透率计算公式计算混凝土渗透系数K。

四、试验注意事项

1.混凝土样品表面应平整，避免空气泄漏。

2.混凝土样品应当充分密实，避免混凝土内部空洞对试验的影响。

3.氮气和氧气的渗透速度比氦气慢，不宜使用。

4.温度和湿度的变化对试验结果的影响较大，应该进行控制。

5.进行试验前必须检查并适当调整气体渗透仪的各项参数，保持其稳定。

6.气压的计量要求高，应该使用高精度的压力计进行测量。

五、结论

通过混凝土气体渗透率试验，可以评估混凝土结构的密实程度和抗渗性能，为混凝土

结构的设计提供参考依据。在试验中，需要注意各项操作步骤及试验过程中的各项要点，

保证试验结果的精确性和有效性。混凝土气体渗透率试验方法是目前应用于实际工程建设

中最为普遍、可靠的一种试验方法之一。通过混凝土气体渗透率试验，可以得到混凝土的

渗透系数、孔隙率等指标，评估混凝土材料的质量、耐久性及防水性能。

混凝土的渗透系数是混凝土抗渗透性的重要指标之一，它直接影响混凝土的防水性能、耐久性以及结构的寿命。混凝土渗透系数的大小主要受混凝土质量、孔隙率、孔径分布、

饱和度、温度、湿度等因素的影响。在渗透性能测试过程中，要充分考虑实际应用的环境

和要求，提高试验的准确性。

1.样品制备

在制备混凝土试样时，应当选择符合技术规范要求的混凝土配合比、拌合比例，并注

意混凝土施工质量，避免空隙、裂缝等杂质对试验结果带来干扰。制备试样时，应采用精

密的切割工具，确保试样的表面平坦、光滑，以免气体渗透孔道出现故障。

2.仪器调试

混凝土气体渗透率试验中所使用的气体渗透仪需要进行精确的调整和校准，以保证试

验的准确性。具体而言，需要进行气压计和流量计的校准，确保读数精准合理。还应对仪

器进行维护和保养，确保仪器的稳定性和可靠性。

3.试验环境

在混凝土气体渗透试验的过程中，试验环境对于试验结果的影响很大。所以，应尽量

保持试验室的温度、湿度稳定，以便控制试验环境的变化程度。如果试验所采用的混凝土

材料与实际环境条件有差异，也应进行相应的模拟处理，以获得最真实的试验结果。

4.试验过程

在进行试验过程中，应尽可能避免空气流动、振动、温度变化等因素的影响。要对采

样时间、质量和温度等因素进行记录和控制，保证试验数据的准确性和可靠性。

5.试验结果

根据试验结果，分析混凝土材料的渗透性能，并与设计要求进行比较，寻找及时的改

善方法和解决方案。还要总结试验中出现的问题和不足，为其他试验提供参考。

混凝土气体渗透率试验方法是一种对混凝土结构防水性、耐久性等关键指标进行评估、检测的重要手段。通过合理的试验操作和分析，可以更好地掌握混凝土的性能特点和使用

效果，为混凝土结构规划、建设和维护提供科学依据和技术支持。