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摘要：本文是以渗水法手段检测混凝土抗渗性能为基础进行研究，以不同的密封材料作为试验对比，以找出合理的封闭材料配方，保证试验结果不受密封材料原因造成边缘透水影响判断混凝土抗渗性能。
关键词：渗水法;密封材料;抗渗性能;高性能混凝土
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
混凝土渗透性，是指液体、气体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中的渗透、扩散或迁移的难易程度。混凝土作为一种多孔结构的材料，一方面水很容易通过混凝土的孔隙进人到混凝土内部，降低混凝土孔隙液的PH值;另一方面水可以充当载体携带其它有害离子(Cl一、Na+等)进人混凝土内部，导致混凝土内部的钢筋锈蚀、混凝土发生碱集料反应(在有活性骨料的情况下)最终引起混凝土胀裂直至破坏。因此，在某种程度上可以认为水在混凝土中的渗透速度决定了混凝土的劣化速度。由于混凝土的渗透性对于混凝土的耐久性起到极其重要的作用，国内外许多学者在这方面进行了研究，对混凝土渗透性研究主要从混凝土的渗水性、透气性、氯离子扩散性、吸水率四个方面来研究。混凝土的渗透性与耐久性之间关系密切，混凝土的渗透性能越低，耐久性则越高，混凝土的渗透性随孔隙率降低而下降，渗水越少。扩散系数越小、混凝土越密实、混凝土的抗腐蚀性能和寿命越高。
二、国标渗水法
2.1渗水法试验
为了准确地反映混凝土抗渗性能，渗水法试验中采用适宜的密封材料、选择相应适当的套压方式显得尤为重要，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(BGJ82一85)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，随即将试件压人试件套中，稍后装在混凝土抗渗仪上进行试验。试验水压从0.1Mpa。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。当六个试件中有三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。
2.2试验结果
相同抗压强度、抗渗标号的混凝土试件采用不同的密封材料进行的试验。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人试件，稍后，将其放在抗渗仪上试验。试验结果，當水压加到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人试件，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.SMPa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.SMPa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，就有2组试件有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。
用以上第三种密封方式用12个试件提高水压后进行抗渗试验的结果，在水压不大于2.OMPa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PZO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。
2.3结果分析
2.3.1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。
2.3.2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。
2.3.3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。
2.3.4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。
2.3.5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。
三、其它混凝土渗透性能测试法讨论
3.1通电法
混凝土电量法的决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NaCI溶液，另一端装满0.3N的NaOH溶液。容器中加60V直流电，负极与NaCI溶液相连，正极与Na0H溶液相连。NaCI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)。
3.2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。
3.3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，实验中应用饱和ca(0H)2溶液，以模拟混凝土孔隙溶液的碱性成分。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。
3.4氯离子扩散系数法
混凝土中氯离子扩散系数快速测定方一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。快速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。若附带电量检测模块，也可用于ASTMcl202电量法的快速检测，即可一机两用。这系统既适用于普通混凝土，也适用于高性能混凝土渗透性的评价和其中氯离子扩散系数的快速测定。对普通混凝土，所测结果与国标渗水压法、美国ASTMCL1202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。
关键词：渗水法;密封材料;抗渗性能;高性能混凝土
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
混凝土渗透性，是指液体、气体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中的渗透、扩散或迁移的难易程度。混凝土作为一种多孔结构的材料，一方面水很容易通过混凝土的孔隙进人到混凝土内部，降低混凝土孔隙液的PH值;另一方面水可以充当载体携带其它有害离子(Cl一、Na+等)进人混凝土内部，导致混凝土内部的钢筋锈蚀、混凝土发生碱集料反应(在有活性骨料的情况下)最终引起混凝土胀裂直至破坏。因此，在某种程度上可以认为水在混凝土中的渗透速度决定了混凝土的劣化速度。由于混凝土的渗透性对于混凝土的耐久性起到极其重要的作用，国内外许多学者在这方面进行了研究，对混凝土渗透性研究主要从混凝土的渗水性、透气性、氯离子扩散性、吸水率四个方面来研究。混凝土的渗透性与耐久性之间关系密切，混凝土的渗透性能越低，耐久性则越高，混凝土的渗透性随孔隙率降低而下降，渗水越少。扩散系数越小、混凝土越密实、混凝土的抗腐蚀性能和寿命越高。
二、国标渗水法
2.1渗水法试验
为了准确地反映混凝土抗渗性能，渗水法试验中采用适宜的密封材料、选择相应适当的套压方式显得尤为重要，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(BGJ82一85)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，随即将试件压人试件套中，稍后装在混凝土抗渗仪上进行试验。试验水压从0.1Mpa。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。当六个试件中有三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。
2.2试验结果
相同抗压强度、抗渗标号的混凝土试件采用不同的密封材料进行的试验。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人试件，稍后，将其放在抗渗仪上试验。试验结果，當水压加到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人试件，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.SMPa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.SMPa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，就有2组试件有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。
用以上第三种密封方式用12个试件提高水压后进行抗渗试验的结果，在水压不大于2.OMPa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PZO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。
2.3结果分析
2.3.1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。
2.3.2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。
2.3.3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。
2.3.4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。
2.3.5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。
三、其它混凝土渗透性能测试法讨论
3.1通电法
混凝土电量法的决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NaCI溶液，另一端装满0.3N的NaOH溶液。容器中加60V直流电，负极与NaCI溶液相连，正极与Na0H溶液相连。NaCI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)。
3.2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。
3.3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，实验中应用饱和ca(0H)2溶液，以模拟混凝土孔隙溶液的碱性成分。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。
3.4氯离子扩散系数法
混凝土中氯离子扩散系数快速测定方一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。快速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。若附带电量检测模块，也可用于ASTMcl202电量法的快速检测，即可一机两用。这系统既适用于普通混凝土，也适用于高性能混凝土渗透性的评价和其中氯离子扩散系数的快速测定。对普通混凝土，所测结果与国标渗水压法、美国ASTMCL1202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。