混凝土渗透性的影响因素及改善方法

混凝土抗渗性是指混凝土抵抗有压液体(水、油、溶液等)渗透作用的能力，抗渗性是决定混凝土耐久性最主要的因素。混凝土渗透性高低影响液体（或气体）侵入的速率，而有害的液体或气体渗入混凝土内部后，将于混凝土组成成分发生一系列物理化学和力学作用。抗渗性是提高和保证耐久性首先要控制的主要性能，混凝土抗渗性主要有三种，即透水性、透气性和抗氯离子渗透性。混凝土抗渗性能力和水有直接的关系，主要是指其抵抗水，油渗透的能力，是否能够有效的阻止水分通过孔隙渗入到混凝土中。混凝土抗渗性分P4，P6，

P8，P10，P12

和大于P12

共6

个等级，分别对应不同等级的水压力渗透。目前以透水性抗渗标号作为抗渗的指标，其优点是简单、直观，但对长龄期抗渗性较高的混凝土不适用，没有时间概念，有时会引起误会。例如，抗渗标号为P8的混凝土，并不是在0.8MPa水压下长期不透水，如果结构物厚度大于且水压作用时间较长，最后还是会透水的。（一）影响混凝土渗透性的因素影响混凝土渗透性的因素一方面来自混凝土配合比、矿物掺合料、引气剂以及养护措施等，另一方面混凝土硬化后的孔隙率和孔径大小也对渗透性有影响。（1）骨料混凝土骨料的加入会切断混凝土浆体孔隙连通的路径，从而降低混凝土的渗透性。另外，骨料的尺寸对混凝土渗透性也有影响，粒径小于20mm时，混凝土内部形成的缺陷较小，对渗气性没有明显的影响，骨料粒径大于20mm时，骨料界面形成的缺陷增加，固化浆体与骨料界面性能下降严重，混凝土渗透性降低。（2）水胶比与胶凝材料用量混凝土拌合物的水胶比对硬化混凝土孔隙率的大小、数量具体起直接影响，从而影响混凝土的抗渗性。当用水量相同时，水胶比变大，胶凝材料用量减少，混凝土内部的孔隙增多，密实性降低，流动性变大，从而影响混凝土的抗渗性。当水胶比变小，胶凝材料用量增加，混凝土的孔隙率降低，密实性增加，混凝土的强度和抗冻抗渗性变好。例如，当水胶比小于0.6时，毛细孔多属于封闭的，当水胶比小于0.4时，混凝土渗透性迅速降低，几乎不渗透。当水胶比大于0.6时，则连续性的毛细孔显著增加，渗透性也变大，水胶比从0.6增加到0.63，渗透性将增大一倍。在水胶比一定时，胶凝材料用量对混凝土抗渗性能影响比较明显，抗渗混凝土的胶凝材料用量不宜小于320kg/m3。（3）用水量混凝土用水量对混凝土性能具有重要影响，在满足工作要求的前提下，选用较小的用水量，用水量决定了混凝土拌合物的流动性和密实性。混凝土拌合物用水量增加，流动性会提高，拌合物的粘聚性和保水性会降低。在振捣过程中，水泥浆体与骨料分离，出现流浆、离析、泌水现象，降低了混凝土的强度和抗冻抗渗性。因此，在水胶比不变的情况下，增加用水量就要增加水泥用量，才能让混凝土拌合物的流动性及和易性更好。（4）掺合料混凝土的掺合料通过火山灰效应、二次水化反应、填塞效应等效应改变混凝土的渗透特征。粉煤灰活性较低，浆体中水化产物不够，存在较多孔隙，前期混凝土的抗渗性能不如矿粉，而后期粉煤灰的火山灰效应逐渐显现，改善了混凝土的孔隙结构，从而改善了混凝土的抗渗性。研究表明当混凝土的粉煤灰含量由20%、30%、40%提升到50%，养护56d和90d的混凝土的气体渗透性逐渐降低，但对于仅养护28d、掺杂30%和40%粉煤灰含量的混凝土渗透性呈现增大趋势，其原因应该同样是前期粉煤灰尚未进行二次水化。（5）砂率

砂的粒径比较小，因此砂率的变化使骨料的总表面积有很大的变化，同时使混凝土拌合物的和易性也有很大的差别。在水泥浆一定的情况下，砂率过大时，骨料总表面积大，空隙率增大，拌合物缺乏粘结性，流动性小，使混凝土的最终密度不高；当砂率过小时，不能在粗骨料周围形成足够的具有润滑作用的砂浆层，水泥用量和用水量相对而言增多，混凝土容易出现不均匀现象及收缩大的现象，混凝土拌合物的流动性减小，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散，从而使混凝土的抗渗性变差。为了使混凝土具有良好的抗渗性，一般采用较高的砂率，这样既能填充粗骨料周围的空隙并将其包裹，而且还能形成一定厚度的砂浆层。在一般水泥用量情况下，砂率一般为35%～45%。（二）提高混凝土抗渗透性的措施提高混凝土抗渗性的措施主要从原材料选择、配合比设计和混凝土浇筑后的养护上进行改善。选用硅酸盐水泥，细颗粒含量高的水泥可以提高混凝土抗渗性，但水泥细度过大会增加用水量，造成抗裂性下降。选用级配良好的砂石骨料，石子粒径小于25mm，含泥量小于1%，砂采用中粗砂、含泥量小于3%。选用质量优良的矿物掺合料和外加剂，如粉煤灰不应低于II级。胶凝材料用量不低于320kg/m3，砂率35%～45%，其中水胶比对混凝土渗透性影响最大，水胶比越大，混凝土抗渗性能越差。水胶比满足表1要求。表1

抗渗混凝土最大水胶比设计抗渗等级最大水胶比C20～C30C30以上P60.60.55P8～P120.550.50>P120.500.45施工后的养护是提高混凝土抗渗性能的关键因素，混凝土养护越充分，其抗渗性能越好。混凝土养护越及时，水化反应越充分，混凝土内部缺陷越少，抗渗性能越好。混凝土原材料及配合比确定后，混凝土的浇筑、振捣、养护等几道工序，都对抗渗性都有影响。（1）浇筑振捣。混凝土在浇筑和振捣过程中，如果不能按照规范施工，很容易出现裂缝、露筋、