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混凝土抗渗性的影响因素及改善方法

编辑:澳门十大娱乐网址大全   发布时间:2020-3-5?

  目前,市场上的混凝土有多种,不同的工程对混凝土性能的要求也有一定的差异,例如在海工建筑中,混凝土的抗渗性能将作为混凝土性能好坏的一个重要指标。混凝土抗渗性高低影响液体(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、透气性和抗氯离子抗渗性。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。


海工混凝土抗渗性影响因素


  一、影响混凝土抗渗性的因素
  影响混凝土抗渗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抗渗性有影响。
  (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,从而降低混凝土的抗渗性。另外,骨料的尺寸对混凝土抗渗性也有影响,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,混凝土抗渗性降低。
  (2)水胶比
  水胶比的大小直接影响水化产物的空隙率,对混凝土抗渗性产生重要影响。水胶比越大,混凝土硬化后内部孔隙率越大,抗渗性越大当水胶比超过0.55时,混凝土抗渗性急剧增大;当水胶比小于0.4时,混凝土抗渗性迅速降低,几乎不渗透。
  (3)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的混凝土的气体抗渗性逐渐降低,但对于仅养护28d、掺杂30%和40%粉煤灰含量的混凝土抗渗性呈现增大趋势,其原因应该同样是前期粉煤灰尚未进行二次水化。
  (4)孔隙率、孔隙直径 
  混凝土是多尺度、多组分的多孔介质材料,而混凝土渗透的本质就是流体通过混凝土的多尺度、多组分孔隙结构,因此,混凝土的渗透特征与混凝土的孔隙率、孔隙直径等孔隙特征密切相关,混凝土的抗渗性随着孔隙率和孔隙半径的逐渐提高而增大。
  二、提高混凝土抗抗渗性的措施
  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抗渗性影响最大,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
抗渗混凝土最大水胶比
  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。


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