高性能混凝土抗渗性63课件讲解

高性能混凝土抗渗性

评价混凝土抗渗透性能的意义：混凝土的抗渗性是评价混凝土耐久性的重要指标。混凝土抗渗性能的高低直接反映混凝土的耐久性能，因为混凝土的诸多破坏因素都与抗渗性能有直接的关系，抗渗性能差的混凝土，由于外界的水和侵蚀性介质易于渗入混凝土内部，故耐久性差，反之，则耐久性好。

目前虽然有一些快速评价混凝土抗渗性的方法，但还没有非常完善的方法可以用来评价混凝土对任意侵蚀性介质的抗渗能力。高性能混凝土是按耐久性设计的混凝土，研究各种介质在混凝土中的渗透行为，是混凝土耐久性设计的基础。随着高性能混凝土的发展，混凝土抗渗透性能试验的新方法也不断出现。

在含氯化物的环境中，氯化物的扩散性是反映水泥基材料抵抗氯离子侵入和钢筋腐蚀能力的一个参数，目前虽然有一些测试氯离子渗透扩散性的方法，但由于对水泥基材料中离子的迁移特性还缺乏全面的了解，以及水泥基材料中氯离子迁移特性的复杂性，在这方面的研究还有待深入。

（一）GBJ82-85混凝土抗渗透试验方法测试方法：每个配比的混凝土制备顶面直径为l75mm、底面直径为l85ram、高度为l50ram的圆台试件6个；将圆台试件养护至实验前1d取出，将表面晾干，然后在其侧面涂一层溶化的密封材料(一般用蜡封)；在螺旋或其他加压装置上，将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍冷却后，即可解除压力，连同试件套装在抗渗仪上进行试验；试验从水压为0.1MPa开始,以后每隔8h增加水压0.1MPa,并且要随时注意观察试件端面的渗水情况。当6个试件中有3个试件端面有渗水现象时，即可停止试验，记下当时的水压。这个压力就是混凝土的抗渗压力值。

适应性：该方法适用于普通混凝土，但对于低水灰比的高性能混凝土，其抗渗透能力较好，在采用这种方法进行试验时往往增加水压到极限状态，仍无试件透水。但可以在停止试验后，劈开试件测定平均透水高度。表8-6列出的混凝土抗渗试验结果表明，水压增加到4.2MPa时，基准混凝土透水高度为40.0mm，而掺有硅灰或硅灰和磨细矿渣复合掺加的混凝土的透水高度仅为l4.0ram和12.5rnm，是基准混凝土的35％和31.0%，这表明掺入硅灰或硅灰和磨细矿渣的高性能混凝土具有很好的耐久性。

（二）“溶液气压法”耐久性快速测试方法

溶液气压法是一种新型混凝土耐久性测试方法，可测试混凝土的渗透深度及渗透过程（武汉理工大学）。

测试方法：将混凝土试块用环氧密封，仅留一面作为进水面，然后将密封好的试块浸于盛有水或其他溶液的压力容器中密封，用钢瓶氮气向容器中的水或其他液体加压，使水或其他溶液向混凝土中渗透。在距进水面3cm处预埋一金属片，并引出绝缘导线测试渗透过程中混凝土的电阻值，通过电导的变化描述混凝土的透水性。

溶液气压法与GHJ82-85国标法的比较：●原理上：国标方法试块是一个敞开的通道，试块中的空气将被排出；溶液气压法将试块周围密封，只留出一面作为进水面，阻止了空气进出的通道，混凝土受压情况如同一个活塞，混凝土中空气被完全压缩。●步骤上：溶液气压法测试步骤少于国标方法的步骤，免除了烘模、套模、卸模等繁重劳动。●测试结果：溶液气压法与国标方法试验结果有良好的相关性，溶液气压法测试深度略高于国标方法。随着压力的增大，渗透深度差别增大。溶液气压法与国标方法抗渗结果的比值在1.03～1.38之间（见表8-8）。

●溶液气压法的其他特点：

①由于该设备可同时测试36块标准混凝土试块的抗渗性能，所以可以用来进行多种混凝土抗渗性能对比研究，这在国标方法中是难以测试到的。②利用该设备还可以进行混凝土抗渗性的在线检测。由于溶液气压法是将试块密封在容器中，因而测试中不能观测混凝土的透水情况，所以采取引出导线方式测其在干燥和渗透状态下电阻的规律性变化，间接观测混凝土透水状况，研究渗透过程。

③该方法还可以用来进行不同黏度物质在混凝土中渗透深度的测试。

（三）ASTMC1202标准试验方法这是一种快速测定氯离子渗透的试验方法。该试验装置的设计原理：溶液中的离子在电场的加速下能够快速渗透过混凝土试件。特点：这种方法试验持续时间短，在试验室内具有重复使用性。

测试方法：●每组三个试件，尺寸为φl00mm×50mm；●在标准条件下养护至28d后，在20±2℃的水中浸泡14d，使试件达到吸水饱和；●试验时在混凝土试件的轴向施加60V的直流电压，试件的两侧分别是浓度为3％的NaCl溶液和0.3mol／L的NaOH溶液，记录6h内通过试件的电量Q值(库仑)，用以衡量混凝土的密实程度和抵抗氯离子渗透的能力。

实验表明：高性能混凝土的渗透能力很低；磨细矿渣和硅灰的掺入，使混凝土的微观结构变得很致密，制备的混凝土均属渗透能力很低的高性能混凝土。

ASTMC1202方法的局限性：①通过试件的电量与孔溶液中所有的离子相关，而并不只是氯离子；②通电6h过程中离子的扩散并没有达到稳定状态，即在短时间内电流难以达到稳定，测试是处于非稳定状态的；③测试电量并非完全混凝土试样消耗的电量。对于低强度混凝土，孔隙率较大，试件的电阻很小，在60V电压下会产大的电流，导致剧烈的电极反应和焦耳热，消耗一部分电量；④所测结果不能定量说明混凝土抗氯离子渗透能力，特别是针对高强高性能混凝土，当水灰比很小时，该方法反映不出因混凝土矿物外加剂品种和比例发生变化导致的渗透性的差别。

（四）混凝土氯离子扩散系数快速检测的NEL方法是一种饱盐混凝土电导率法（清华大学），可以用来测定氯离子在混凝土中的扩散系数。测试方法：●采用10cm×l0cm×l0cm的混凝土立方体试件，切掉成型面和底面，加工成5cm厚的试件，●先在专用真空饱水饱盐配套设备中保持真空度-0.05MPa以上6h，再加入4mol/L浓度的NaCl溶液在真空条件下饱盐处理2h，然后浸泡24h即可。●对试样的厚度方向施加直流低电压(2～8V)，分别测量在不同电压下饱盐试样中的电流，计算得到氯离子的扩散系数D。该方法可以在饱盐完成后l0min内完成测量。

特点：●由于采用的电压比较低，可以大大减少电极反应的不良影响。●该方法适用于各种强度等级的混凝土，可以反映出混凝土渗透性的细微变化，特别是矿物外加剂对混凝土渗透性的影响。

（五）混凝土氯离子扩散系数快速检测的RCM方法是一种测定混凝土中氯离子非稳态快速迁移的扩散系数的方法|，用试验期间测得的氯离子渗透深度来计算氯离子的扩散性。测试方法：●采用50mm厚的圆柱体试件，试件的曲面密封，然后把密封好的试件放置在塑料支撑上。●支撑设计成倾斜的，以便排出试验期间阴极板上可能产生的小气泡。●试验槽内为含有5％NaCl的0.2mol/LKOH溶液，橡胶筒中为