混凝土抗渗性试验方法

1 混凝土抗渗透性试验方法

1.1 透水法

根据测量流过试样的介质，而改变容器内压力，保持试样两端保持恒定的压力差，再测定在规定的时间内流过介质的量，从而测定混凝土试块的抗渗性能。

稳定流动法是常用的透水法之一，该方法主要用于测量具有较高渗透性的混凝土试块，其主要是测量流过混凝土试块的液体的流量、流速，例如测定龄期较短、强度不高的混凝土；采用该方法根据达西定律来确定混凝土试块的渗透系数Kf，测定渗透系数公式：

其中：Kf为流动法测量的渗透系数；u 为测试液体的粘度；Q 为液体的流量；A 为液体穿过试件的截面积；t 为穿越试件的时间；d 为试件高度；H 为水头高度。

1.2 氯离子渗透法

研究表明，混凝土抵抗氯化物渗透性能好，则可以表明混凝土抗水和抗气体渗透性好。

1.2.1 氯离子渗透法

在采用氯离子渗透法测试混凝土试块的渗透性时，需要将混凝土试块浸泡在一定浓度的氯离子水池中，如图1 所示。氯离子从混凝土试块的一侧向另一侧渗透，在试验一段时间后，取出混凝土试块，并将其烘干，并沿着氯离子溶液侧向另一侧的方向切成薄片，并在每片薄片上取样，分析氯离子含量，从而确定了氯离子渗透方向上的浓度梯度，并根据此计算混凝土试块的渗透系数。

采用该方法可以较为准确的测出混凝土的抗渗性能，但是该测试方法所需要的时间较长，至少需要花费十几天至几个月的时间。而对于渗透能力较弱的混凝土试块，则需要的时间相对更长。

1.2.2 氯离子扩散系数快速测定的RCM 法

该方法主要适用于混凝土混合料中骨料粒径不大于25mm 的结构实体取芯或者混凝土标准试块，可以定量额评价混凝土抵抗氯离子扩散的能力（如图2）。

1.3 透气法

透气法主要的原理是混凝土表面在承受CO2的一定压力后，气体通过混凝土试块的毛细孔渗透渗入到混凝土试块内部，从而导致混凝土试块表面一定范围内具有压力增量，可以计算出

混凝土的透气性能系数。采用该方法的优点是可以方便、快捷的测试出混凝土的抗渗透性，

并可以在现场进行测试，但是需要将混凝土试块在测试前进行烘干处理。同时，经研究发现，采用透气法测定混凝土试块的渗透系数时，其结果受干燥温度的影响较明显，需要严格控制

烘干温度。

2 混凝土结构抗渗透性能的影响因素

研究发现，试件抗渗透能力强度受多方因素的影响，其主要由原材料质量、试件尺寸及含水

率等。

2.1 原材料质量对试件抗渗透能力强度的影响

2.1.1 选用适宜的水泥量

在混凝土试件配合比设计时，需要按照相应的混凝土试件设计规范进行水泥用量的计算，避

免因水泥用量不当造成混凝土试件力学性能降低，从而降低工程结构的施工质量。甚至由于

水泥用量不当，导致混凝土试件水化硬化过程中产生大量的水化热，导致混凝土试件结构出

现温度裂缝，降低混凝土试件结构的承载能力和耐久性。因此，在混凝土试件配合比设计时，需要按照一定的配合比设计顺序进行水泥用量计算，确定最佳的水泥用量，确保混凝土试件

结构具有充足的承载能力。

2.1.2 水灰比

在混凝土试件配合比设计中，水灰比是决定混凝土混合料的主要因素。研究发现，在混凝土

试件配合比设计中，水灰比越大，混合料出现离析现象的可能性则会越大，且还会伴随混合

料出现流浆现象，降低混凝土试件结构的强度。因此，在混凝土试件配合比设计中，需要严

格控制水灰比，从而确保混凝土试件性能处于最佳状态。

2.1.3 骨料及外加剂

为了控制混凝土试件结构出现收缩裂缝，可以选用级配较好、强度较高、粒径大的粗骨料，

可以一定程度上避免混凝土试件出现收缩裂缝。

同时，还需要控制骨料中的含泥量和有害物质的含量。对于细骨料的选择，需要结合施工工艺，选择合适粒径的细骨料，例如，选择中砂或者细砂，从而最大程度上减小混凝土试件结

构的表面积和结构内部的孔隙率，减少水泥用量。

2.2 含水率对抗渗透能力强度的影响

在进行试件的抗渗透能力强度测试时，试件内部的含水率需要符合规范的基本要求，根据试

件相关规范可知，试块内部含水率需要控制在8～12%，若测得试块内部含水率超限时，需

要将试块放置在60±5℃环境下进行烘烤至合适的含水率。根据相关研究表明，切块抗渗透能力强度随着内部含水率的增大而逐渐的降低，当试块含水率控制在8%时，其抗渗透能力强度较强，当含水率为12%时，试件的抗渗透能力较弱。因此，为了确保试块抗渗透能力强度符合要求，需要将含水率控制在（10±1）%范围内。

3 结论

综上所述，在混凝土试块抗渗透试验中，可以应用水渗透、气体渗透、氯离子渗透等三种方法，并根据不同的混凝土特性，选择适宜的混凝土抗渗透试验方法，提高测试结果的精度。