对检测混凝土抗渗性能

对检测混凝土抗渗性能的浅析

[摘要] 本文以渗水法试验为基础,进一步剖析了对检测混凝土

的抗渗性能的决定因素以及其重要性。目前不同研究人员的研究结论之所以相差悬殊,试验条件不同是一个主要原因。

[关键词] 高水压透气法耐久性密封材料

前言

基于混凝土的渗透性对其的重要性原因,引起了许多学者的重视,并对其作了深入的研究,主要从其渗水性、透气性、氯离子扩散性以及吸水性四个方面来探究。混凝土的渗透性与耐久性之间关系密切,两者之间程反比关系,随着混凝土孔隙率降低,渗水越少,扩散

系数越小,混凝土越密实,它的抗腐蚀性能和寿命越高。在相关法规中,主要是采用渗水法检测混凝土抗渗性能。

1、国标渗水法

1.1 渗水法的试验

为了达到试验的效果,试验中采用适宜的密封材料及与其对应的套压方式特为重要 ,笔者针对密封材料的封闭效果作了一些试

验。试验过程参照国标普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法(gbj82—85)进行 :试件养护至试验前一天从标准养护室内取出,

将表面晾干,然后在其侧面选用不同的密封材料涂一层 ,随即将试件压入试件套中,稍后装在混凝土抗渗仪上进行试验。试验水压从0.1mpa 开始,以后每隔 8小时增加 0.1mpa,并随时注意观察试件

端面的渗水情况。当 6个试件中有3个试件端面呈有渗水现象或者

混凝土试件密封破坏边缘透水时,停止试验,记下当时的水压。以下是使用不同的密封材料在预热试件套后套压下的设计强度c30抗渗标号为p8混凝土试验结果。

1.2 结果

第一种是将混凝土试件直接在盛有熔化石蜡的浅盘内滚动一周,使试件侧面均匀地滚敷上一层石蜡,然后将预热过的试件套压入试件,稍后,将其放在抗渗仪上试验。试验结果,当水压加到0.3mpa时就有试件出现边缘透水现象,当水压加到 0.6mpa时,18个试件中有9个试件出现边缘透水 ,再持续加高水压到0.7mpa时,有 12个试件出现边缘透水,且没有一个试件是表面渗水。第二种先是将黄油、石蜡、滑石粉组成密封材料按照 1:0.7:2.5的比例在加热器内加热融化。加热期间不断搅拌使其充分均匀、消除气泡,待其混合物形成有一定粘度的胶糊状时,停止加热,待用。将混凝土试件竖直放置,用油灰刀将融制好的密封材料均匀地抹涂在试件侧面。然后将预热过的试件套压入试件,稍后将其放在抗渗仪上试验。试验结果 ,当水压加到0.6mpa时,24个试件中有2个试件出现边缘透水,持续加高水压到0.7mpa时,未再有试件出现边缘透水,再持续加高水压到0.8mpa时,有 4个试件出现边缘透水,且没有一个试件是表面渗水。第三种方式前面的密封试验方式不变,只是在第二种方式的基础上加上辅助密封,其方法是:将套压好的试件底部,试件套内侧底部与试件接触的环线再封上硅胶,保证密封效果更加有效。水压加到

0.8mpa时。24个试件没有一个试件出现边缘透水,也没有一个试件

表面渗水。另外笔者曾尝试用黄油拌粉煤灰作为密封材料。采用冷套压方式做了 2组抗渗试验,结果当水压加到0.2mpa时,就有3个试件边缘透水 ,当加到0.4mpa时,2组试件就有9个试件出现边缘透水,故笔者未将这种密封材料作为对比分析。

以上第三种密封方式用12个试件提高水压后进行试验的抗渗试验试验结果,在水压不大于2.0mpa时,试件的边缘均未出现透水现象,这说明此配方密封材料进行抗渗试验,用于做普通混凝土抗渗性能在不大于 p20时能够满足要求 ,未造成由于封闭操作不合理而引起试验结果的误判。

1.3 分析

1.3.1 笔者的密封材料在配制过程中发现,若黄油比例提高, 试验时试件边缘有水样油渗出,对判断边缘渗水不利;反之,试件脱模困难。

1.3.2 同样,石蜡比例提高,构成的密封材料影响试件密封性,容易发生边缘透水 ;反之,不利封闭。

1.3.3 滑石粉在混合料中起增加粘度作用,使试件牢固地附粘在试件套内保证它们之间的密封性,太多与太少都对封闭不利。

1.3.4 虽然国家标准中规定允许试件在试验中出现透水现象,但是,作为试验结果判定依据来看,试件在试验过程中出现边缘透水现象,是由于密封材料封闭不佳引起的,与试件本身的渗透性能无关,特别是试验水压未到混凝土抗渗要求水压时,判定试件的抗渗性能不合格是不科学的。

1.3.5 采用第三种方式密封试件,效果明显有利于准确反映混凝土抗渗性能的特性,防止因边缘透水的缘故而误导试验结果。

2、对其它混凝土渗透性能测试法辩论

2.1 通电法

混凝土电量法的快速检测渗透性是将一个直径100mm,高50mm的水饱和试样圆柱体试件放在一个两端装有液体的容器中。一端装满3%的 nacl溶液,另一端装满 0.3n的naoh溶液。容器中加60v直流电,负极与 nacl溶液相连 ,正极与naoh溶液相连。nacl溶液中带负电的氯离子将从试样中向正极迁移,相应电位就增大了。混凝土渗透性越大,渗透的氯离子就越多,因此电流就越大。测6小时电流,单位为安培·秒(库仑)。

2.2 透气法

利用透气法测试混凝土渗透性能有多种形式,但它们的原理大致相同。即通过测量混凝土在气体压力下气压的变化,依次来评价混凝土的渗透性能并计算混凝土的渗透系数。其优点是检测快捷方便,但是要求先将试件在试验前烘干至恒重。试验结果受到干燥温度的影响,且烘干的试件与混凝土实际工作状态差别较大。

2.3 氯离子渗透法

目前采用的混凝土中氯离子渗透法,是在试件两端形成氯离子浓度差,氯离子从试件的一个侧表面向内部渗透,试验中应用饱和

ca(0h)2溶液,以模拟混凝土孔隙溶液的碱性成份。经过一定时间渗透后,取下试件,烘干,在靠氯离子溶液一侧向内部方向顺序切片,

然后对各试样片取样磨细,分析各片上的氯离子含量,从而得到氯

离子沿渗透方向的氯离子含量梯度。以此分析计算试件混凝土的渗透系数。

2.4 氯离子扩散系数法

混凝土中氯离子扩散系数快速测定方法可快速测定氯离子在不

同等级混凝土中的扩散系数,评价混凝土渗透性的好坏,还可将所

测数值用于钢筋腐蚀的预测。快测定系统主要包括三部分,一是混凝土试样成型设备,二是混凝土快速真空饱水饱盐设备,三是氯离

子扩散系数快速测定设备。对普通混凝土。所测结果与国际渗水压法、美国 astmc1202电量法测试结果一致;对于高性能混凝土,渗水压法不再适用, astmc1202测试结果误差较大,此方法则快速、准确,具有优越性。

3 实验步骤总结

3.1 选择良好的密封材料、使用最佳的封闭效果混凝土抗渗性能试件,有利于对普通混凝土耐久性能的研究,能在抗渗仪器允许范

围内提高水压时,保证边缘不透水。

3.2 对于普通混凝土来说 ,用此配方密封材料进行封闭的渗水

法检测其抗渗性能完全不受影响,但是对于抗渗等级达到p30的试件,试件完全不渗透,远远超过标准设计范围,渗水法检测手段基本不能反映混凝土的实际。

3.3 快速氯离子渗透方法适用于不掺混合材料的混凝土,对掺有混合材料、外加剂的混凝土检测渗透性能,采用氯离子扩散系数法