混凝土渗透性的测试方法及影响因素
混凝土渗透性能测试与分析
混凝土渗透性能测试与分析一、背景介绍混凝土渗透性是混凝土材料的一个重要性能指标，对于混凝土结构的耐久性和使用寿命有着重要的影响。
混凝土渗透性测试是评价混凝土材料渗透性能的常用方法，通过测试可以掌握混凝土材料的渗透性能指标，为混凝土结构的设计、施工和维护提供依据。
二、混凝土渗透性测试方法1. 压汞法压汞法是一种传统的混凝土渗透性测试方法，其原理是利用汞的自重压入混凝土中，测量汞的渗透量和渗透压力，计算混凝土的渗透系数。
该方法的优点是测试结果准确可靠，但是操作过程比较复杂，需要专业的测试仪器和技术人员，同时还存在环境污染的问题。
2. 氯离子渗透法氯离子渗透法是一种常用的混凝土渗透性测试方法，其原理是利用氯离子在混凝土中的渗透能力测量混凝土的渗透系数。
该方法操作简便，不受环境污染的影响，但是测试结果受到水分和温度等因素的影响较大。
3. 电阻率法电阻率法是一种新型的混凝土渗透性测试方法，其原理是利用混凝土的电阻率和电导率测量混凝土的渗透系数。
该方法操作简单，测试结果准确可靠，但是仍需要进一步验证。
三、混凝土渗透性测试结果分析通过混凝土渗透性测试，可以得到混凝土的渗透系数和其他相关指标，进行深入分析可以得到以下结论：1. 混凝土的渗透系数与水泥用量、水灰比等混凝土配合比参数密切相关，一般来说，水泥用量越小，水灰比越小，混凝土的渗透系数越小。
2. 混凝土的渗透系数与混凝土的密实度有关，密实的混凝土渗透系数较小，而疏松的混凝土渗透系数较大。
3. 混凝土的渗透系数与混凝土的龄期密切相关，一般来说，混凝土的龄期越长，渗透系数越小。
4. 混凝土的渗透系数与混凝土的含气量、含水量等因素有一定关系，但是具体关系需要根据实际情况进行分析。
四、混凝土渗透性能影响因素混凝土渗透性能受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 混凝土配合比参数，如水泥用量、水灰比等。
2. 混凝土的密实度和龄期，密实度越高，龄期越长，渗透系数越小。
混凝土的氯离子渗透性
混凝土的氯离子渗透性混凝土是一种广泛应用于建筑工程领域的材料，其性能直接关系到工程的质量和寿命。
然而，随着时间的推移，混凝土结构遭受环境因素的侵蚀，其中之一就是氯离子的渗透。
本文将重点探讨混凝土的氯离子渗透性问题，并介绍一些相关的防护措施。
一、混凝土氯离子渗透性的原因氯离子渗透是混凝土结构发生腐蚀的主要原因之一。
氯离子可以通过混凝土内部的孔隙和裂缝进入混凝土内部，与混凝土中的钢筋发生反应，导致钢筋锈蚀。
主要原因如下：1. 外界环境因素：如海水的浸泡、盐湖区域的含盐土壤、化工厂排放的含氯气体等，都会增加混凝土受到氯离子侵蚀的风险。
2. 混凝土配合比：配合比中使用过多的水、水泥以及粉煤灰等材料，会导致混凝土的孔隙率增加，从而提高氯离子的渗透性。
3. 混凝土龄期：混凝土在早期龄期内，由于水化反应未完全进行，孔隙连通性较高，氯离子更容易渗透进入混凝土内部。
二、混凝土氯离子渗透性的测试方法为了了解混凝土的氯离子渗透性，常用的测试方法有以下几种：1. 饱和浸泡法：将混凝土试件浸泡在含氯盐溶液中，通过一定时间内氯离子渗透的量来评估混凝土的耐久性能。
2. 水分浸泡法：试件在水中浸泡，通过浸泡后试件剖面上的氯盐浓度分布来评估混凝土的氯离子渗透性。
3. 电导率法：通过测试混凝土试件上的电导率来评估混凝土的氯离子渗透性，该方法简便易行。
三、混凝土氯离子渗透性的防护措施鉴于混凝土氯离子渗透性的危害，我们可以采取以下几种防护措施来提高混凝土的耐久性：1. 合理配合比设计：通过合理的配合比设计，减少混凝土内部的孔隙率，降低氯离子的渗透能力，提高混凝土的抗渗性能。
2. 添加防渗剂：在混凝土搅拌中适量添加防渗剂，可以降低混凝土的渗透性，减少氯离子的侵蚀。
3. 表面涂层处理：对混凝土结构的表面进行涂层处理，可以阻止氯离子的渗透，并起到防护作用。
4. 混凝土修补与加固：注意及时修补混凝土中的裂缝和损伤部位，加固混凝土结构，避免氯离子渗透。
混凝土的渗透性及其测试方法
混凝土的渗透性及其测试方法一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其性能对工程质量具有重要影响。
其中，混凝土的渗透性是指混凝土中水、气体等物质穿透混凝土的能力，它是混凝土耐久性的重要指标之一。
因此，混凝土的渗透性测试是混凝土质量控制的必要手段。
本文将介绍混凝土的渗透性及其测试方法。
二、混凝土的渗透性混凝土的渗透性是指混凝土中水或气体通过孔隙、裂缝等缺陷穿透混凝土的能力。
混凝土的渗透性与其孔隙结构、水泥胶凝体的强度、骨料性质等因素有关。
混凝土中孔隙的种类分为毛细孔、大孔和裂隙。
其中，毛细孔是混凝土中最为普遍的孔隙，其直径小于0.1mm，能够吸附和储存水分。
大孔的直径在0.1-10mm之间，能够容纳水分和气体。
裂隙是混凝土中的缺陷，其形成原因包括混凝土的收缩、变形等。
裂隙的存在会极大地影响混凝土的渗透性。
三、混凝土渗透性测试方法混凝土的渗透性测试方法主要有以下三种：1.质量损失法质量损失法是通过测定混凝土样品在一定时间内的水分损失量来确定混凝土的渗透性。
该方法适用于测定混凝土的整体渗透性和表面渗透性。
测试时，将混凝土样品置于水中，浸泡一定时间后取出，用干燥法测定样品质量的变化，计算出混凝土的渗透系数。
2.静水压试验法静水压试验法是通过测定混凝土样品在一定水头下的渗透流量来确定混凝土的渗透性。
该方法适用于测定混凝土的整体渗透性和表面渗透性。
测试时，将混凝土样品置于压力水池中，施加一定水头，测量水流量并计算渗透系数。
3.压汞法压汞法是通过测定混凝土样品中空隙的孔隙率和孔径分布来确定混凝土的渗透性。
该方法适用于测定混凝土的孔隙结构和渗透性。
测试时，将混凝土样品置于压汞仪中，施加一定压力，用汞测定混凝土样品中的孔隙体积和孔径分布，计算出混凝土的渗透系数。
四、总结混凝土的渗透性是混凝土耐久性的重要指标之一，其测试方法主要包括质量损失法、静水压试验法和压汞法。
不同的测试方法适用于不同的混凝土性质和渗透性要求。
混凝土的渗透性及其测试方法
混凝土的渗透性及其测试方法一、概述混凝土是一种常用的建筑材料，其性能直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。
混凝土的渗透性是指水分在混凝土中的渗透能力，是混凝土耐久性的重要指标。
本文将从混凝土渗透性的定义、影响因素、测试方法和控制措施等方面进行详细介绍。
二、混凝土渗透性的定义混凝土渗透性是指混凝土内部孔隙结构的大小和连通程度对水分渗透的影响。
混凝土中的孔隙结构包括毛细孔、空气孔和裂缝等。
渗透性越高，混凝土中的水分渗透速度越快，导致混凝土内部的钢筋锈蚀、混凝土表面龟裂等问题。
三、影响混凝土渗透性的因素1. 混凝土配合比：混凝土中的水胶比越大、砂率越高，混凝土的孔隙结构越大，渗透性越高。
2. 混凝土强度：强度越低，混凝土中的孔隙结构越大，渗透性越高。
3. 混凝土密实性：混凝土的密实性越好，孔隙结构越小，渗透性越低。
4. 混凝土表面状态：混凝土表面的平整度、光洁度等对渗透性也有影响。
5. 环境因素：温度、湿度、酸碱度等环境因素也会影响混凝土的渗透性。
四、混凝土渗透性的测试方法1. 水浸法：将混凝土试件浸入水中，记录时间和重量变化来计算渗透率。
2. 质量法：利用混凝土试件的吸水率来计算渗透率。
3. 压力法：通过施加一定的水压力来测量混凝土的渗透性。
4. 电阻率法：利用混凝土的电阻率来反推渗透性。
五、混凝土渗透性的控制措施1. 选择合适的混凝土配合比，尽可能减小水胶比和砂率。
2. 采用高强度混凝土，减小混凝土中的孔隙结构。
3. 提高混凝土的密实性，尽可能减少混凝土中的孔隙结构。
4. 加强混凝土的养护，保证混凝土表面的平整度和光洁度。
5. 在施工过程中要注意环境因素的影响，尽可能减少外界因素对混凝土渗透性的影响。
六、总结混凝土的渗透性是影响混凝土耐久性的重要因素，需要通过合理的配合比、加强养护和控制环境因素等措施来减小混凝土的渗透性。
在实际施工过程中，需要根据具体情况选择合适的测试方法和控制措施来保证混凝土的质量和使用寿命。
混凝土中的渗透性测试方法
混凝土中的渗透性测试方法一、引言混凝土作为一种常用的建筑材料，具有很强的耐久性和承载能力。
然而，混凝土中的孔隙和裂缝会导致其渗透性增大，从而降低其耐久性和承载能力。
因此，混凝土的渗透性测试是非常重要的。
本文将介绍混凝土中的渗透性测试方法。
二、混凝土渗透性的影响因素混凝土渗透性受到以下因素的影响：1. 混凝土水胶比：水胶比越大，混凝土中的孔隙和裂缝越多，渗透性越大。
2. 水泥用量：水泥用量越大，混凝土中的孔隙和裂缝越少，渗透性越小。
3. 砂浆配合比：砂浆配合比越粗，混凝土中的孔隙和裂缝越多，渗透性越大。
4. 混凝土龄期：混凝土龄期越长，混凝土中的孔隙和裂缝越少，渗透性越小。
5. 混凝土强度：混凝土强度越高，混凝土中的孔隙和裂缝越少，渗透性越小。
三、混凝土渗透性测试方法1. 压力法压力法是一种常用的混凝土渗透性测试方法。
该方法通过在混凝土表面施加一定的压力，将水或空气推入混凝土孔隙中，从而测定混凝土的渗透性。
压力法分为以下两种：（1）Blaine法：该方法通过在混凝土表面施加一定的压力，将水推入混凝土孔隙中，测定水的渗透速率，从而计算混凝土的渗透系数。
（2）气压法：该方法通过在混凝土表面施加一定的气压，将空气推入混凝土孔隙中，测定空气的渗透速率，从而计算混凝土的渗透系数。
2. 水吸收法水吸收法是一种简单易行的混凝土渗透性测试方法。
该方法通过浸泡混凝土试件在水中一定时间后，测定试件质量的变化，从而计算混凝土的吸水率。
水吸收法分为以下两种：（1）浸水试验法：该方法将混凝土试件完全浸泡在水中，浸泡时间为24小时，测定试件质量的变化，从而计算混凝土的吸水率。
（2）浸水-干燥试验法：该方法将混凝土试件浸泡在水中一定时间，然后取出晾干，再将试件浸泡在水中，浸泡时间为24小时，测定试件质量的变化，从而计算混凝土的吸水率。
3. 荧光染色法荧光染色法是一种非常精确的混凝土渗透性测试方法。
该方法通过将荧光染料溶液涂在混凝土表面，待染料渗入混凝土内部后，观察染料在混凝土内部的分布情况，从而判断混凝土的渗透性。
混凝土渗透性
混凝土渗透性混凝土作为现代建筑中广泛使用的材料，其性能的优劣直接关系到建筑物的质量和耐久性。
在众多性能指标中，混凝土的渗透性是一个至关重要的因素。
混凝土的渗透性，简单来说，就是指气体、液体或离子等在混凝土中传输的能力。
这种传输可能会导致混凝土结构的性能下降，影响其使用寿命。
为什么混凝土的渗透性如此重要呢？首先，当混凝土具有较高的渗透性时，水分容易渗入其中。
水分的侵入可能会引发钢筋锈蚀。
钢筋在混凝土中起到增强结构强度的作用，一旦锈蚀，其体积会膨胀，从而导致混凝土开裂、剥落，进一步削弱结构的承载能力。
其次，有害离子，如氯离子，也能够通过渗透性通道进入混凝土内部。
氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，加速钢筋的锈蚀过程。
此外，气体的渗透可能会导致混凝土内部的化学变化，影响其稳定性。
那么，影响混凝土渗透性的因素有哪些呢？混凝土的配合比是一个关键因素。
水泥的种类和用量、水灰比、骨料的级配和粒径等都会对渗透性产生影响。
例如，使用高质量的水泥并且增加其用量，通常可以降低混凝土的渗透性。
因为高质量的水泥能够形成更致密的水化产物，填充混凝土中的孔隙。
而水灰比过大，意味着混凝土中的水分过多，在硬化过程中蒸发后会留下较多的孔隙，从而增加渗透性。
混凝土的养护条件也不容忽视。
适当的养护可以保证混凝土充分水化，形成更紧密的结构。
如果养护不当，比如过早暴露在干燥环境中，混凝土表面水分迅速蒸发，会导致表面产生裂缝，增加渗透性。
施工过程中的振捣质量同样会影响混凝土的渗透性。
振捣不足会导致混凝土内部存在空隙，振捣过度则可能导致混凝土离析，都会使渗透性增大。
环境因素也对混凝土渗透性有重要影响。
长期处于潮湿、腐蚀性介质或温度变化较大的环境中，混凝土的结构容易受到破坏，渗透性随之增加。
为了评估混凝土的渗透性，目前有多种测试方法。
常见的有渗水法、透气法和氯离子渗透法等。
渗水法是通过测量在一定压力下水透过混凝土的量来评估渗透性。
这种方法简单直观，但对于低渗透性的混凝土，测量结果可能不够准确。
混凝土中渗透性的影响因素
混凝土中渗透性的影响因素一、前言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，它广泛应用于各种建筑和基础设施项目中。
混凝土的性能直接影响着建筑物的安全性和寿命，其中渗透性是一个重要的性能指标。
本文将从混凝土渗透性的影响因素入手，探讨混凝土渗透性的相关原理。
二、混凝土渗透性的定义混凝土渗透性是指混凝土中液体通过孔隙的能力。
混凝土的渗透性是建筑物安全和寿命的关键指标。
渗透性不仅影响混凝土的耐久性，还会影响混凝土内部的纵向和横向应力分布，从而影响混凝土的强度和稳定性。
三、混凝土渗透性的影响因素1. 孔径混凝土中的孔隙是混凝土渗透性的关键因素。
孔径越大，渗透性就越高。
混凝土中的孔隙可以分为微观孔隙和宏观孔隙。
微观孔隙是指直径小于0.1微米的孔隙，而宏观孔隙是指直径大于0.1微米的孔隙。
微观孔隙通常由水泥胶体中的孔隙和气泡组成，而宏观孔隙通常是由骨料和空隙之间的孔隙组成。
2. 骨料形状和大小骨料是混凝土中的重要组成部分，它的形状和大小对混凝土的渗透性有直接影响。
骨料的形状越圆，混凝土的渗透性就越高。
此外，骨料的大小也会影响混凝土的渗透性。
如果骨料的大小不均匀，混凝土中的孔隙就会更大，渗透性也会更高。
3. 水灰比水灰比是混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水灰比越小，混凝土的渗透性就越低。
这是因为水灰比越小，混凝土中的孔隙就越小，渗透性就越低。
然而，水灰比太小也会导致混凝土的强度变差。
4. 水泥种类和用量水泥是混凝土中的重要组成部分，它的种类和用量会直接影响混凝土的渗透性。
一般来说，硅酸盐水泥的渗透性比普通水泥低。
此外，水泥的用量也会影响混凝土的渗透性。
水泥用量越大，混凝土中的孔隙就会越小，渗透性也会越低。
5. 混凝土的密实程度混凝土的密实程度是指混凝土中孔隙的数量和大小。
密实的混凝土中，孔隙数量和大小都比较小，因此渗透性较低。
相反，松散的混凝土中，孔隙数量和大小都比较大，渗透性也更高。
6. 混凝土的龄期混凝土的龄期是指混凝土从浇筑到达一定时间后的状态。
混凝土的渗透性及其控制原理
混凝土的渗透性及其控制原理一、混凝土的渗透性概述混凝土是一种多孔材料，其渗透性是指水分在混凝土内部自由移动的能力。
混凝土的渗透性是造成混凝土结构损坏的主要原因之一，因此控制混凝土渗透性对混凝土结构的性能和寿命至关重要。
二、混凝土渗透性的影响因素1.孔隙度：孔隙度是混凝土中空隙的体积与总体积之比，孔隙度越大，混凝土渗透性越大。
2.孔隙分布：孔隙的分布情况会影响水分在混凝土内部的流动路径和速度，进而影响混凝土的渗透性。
3.孔径大小：孔径大小会影响水分在混凝土内部的渗透速度，孔径越大，水分渗透速度越快。
4.孔隙形状：孔隙形状也会影响水分在混凝土内部的流动路径和速度，因此也会影响混凝土的渗透性。
5.混凝土强度：混凝土强度越高，孔隙度越小，孔径越小，孔隙分布越均匀，孔隙形状越规则，渗透性就越小。
三、混凝土渗透性的控制原理1.提高混凝土密实性和强度提高混凝土密实性和强度是减少孔隙度和孔径的有效措施。
密实的混凝土可以减少孔隙的数量和大小，从而降低渗透性。
强度越高的混凝土，孔隙度越小，孔径越小，孔隙分布越均匀，渗透性就越小。
2.使用防水剂使用防水剂可以降低混凝土渗透性。
防水剂可以在混凝土表面形成一个防水层，防止水分渗透到混凝土内部。
常用的防水剂有硅酸盐防水剂、有机硅防水剂和聚合物防水剂等。
3.添加掺和料添加掺和料也是控制混凝土渗透性的一种有效措施。
常用的掺和料有磨细矿渣粉、硅灰、膨胀剂和超细粉末等。
这些掺和料可以填充混凝土中的细小孔隙，从而减少混凝土的渗透性。
4.改善混凝土配合比改善混凝土配合比也是控制混凝土渗透性的有效措施。
合理的配合比可以使混凝土拥有更好的密实性和强度，从而降低混凝土的渗透性。
5.使用防渗混凝土防渗混凝土是一种特殊的混凝土，它在混凝土配合比、掺和物等方面进行了优化，可以有效地防止水分渗透到混凝土内部。
常用的防渗混凝土有聚合物防渗混凝土和高性能混凝土等。
四、混凝土渗透性的检测方法1.渗透试验法渗透试验法是一种常用的检测混凝土渗透性的方法，其基本原理是通过测量混凝土内部水分的流动量和时间来计算混凝土渗透系数。
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混凝土渗透性的测试方法及影响因素杨钱荣, 朱蓓蓉(同济大学混凝土材料研究国家重点实验室, 上海 200092) 【摘 要】 对水渗透、气体渗透和氯离子渗透三种不同的渗透性测试方法的特点与不足之处作了评价;论述了集料、水胶比、掺合料、引气、龄期、养护及环境条件和孔结构等因素对混凝土渗透性的影响,并指出了关于混凝土渗透性今后有待进一步研究的问题。
【关键词】 渗透性;耐久性;气体渗透;氯离子渗透【中图分类号】 T U52811 【文献标识码】 B 【文章编号】 100126864(2003)0520007204TESTING METH ODS ON THE PER MEABI LIT Y AN D INF L UENCE FACTORSOF PER MEABI LIT Y OF CONCRETE Y ANG Qian 2rong , ZH U Bei 2rong(State K ey Lab of C oncrete Material Research ,T ongji University ,Shanghai 200092,China ) Abstract :The authors analyze three different testing methods on the permeability of concrete ,includingwater permeability test ,gas permeability test and chloride permeability test.Each testing method has merits of its own ,but each has its demerits.The authors discuss the influence factors of permeability of concrete ,aggre 2gate ,w/c ,additive materials ,air 2entraining agent ,curing condition and circumstances as well as pore structure.In addition ,the author points out s ome problems that need further research in this area.K ey w ords :Permeability ;Durability ;G as permeability ;Chloride permeability〔基金项目〕 上海市重点学科;973项目(2001G B610705-2)0 前言近几年来,混凝土耐久性的研究在许多国家引起了普遍的重视。
然而混凝土耐久性的研究和设计长期以来都是建立在对混凝土渗透性进行评价的基础上。
在混凝土中,渗透性是一个重要指标,它是指气体、液体或者离子受压力、化学势或者电场作用,在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。
混凝土渗透性与耐久性之间有着密切的关系,例如,混凝土碳化是由于C O 2气体渗入混凝土并与其中的Ca (OH )2或水化硅酸钙等水泥水化产物反应所致;化学侵蚀是由于水及侵蚀性离子渗入混凝土造成的;钢筋锈蚀是由于保护层、钝化膜被破坏所致;混凝土的冻融破坏是由于渗入混凝土的水在负温下结冰冻涨引起的。
开展对混凝土的渗透性的研究,无疑是耐久性研究中心不可少的组成部分,对混凝土耐久性的评价与高耐久性混凝土的设计亦具有重要的现实意义。
本文根据国内外及笔者自己的研究结果,着重对混凝土渗透性的各种测试方法及影响因素作一简要评述。
1 测试方法的研究由于混凝土渗透性包括透水性、透气性和透离子性等性能,因此,出现了采用不同介质的渗透性测试方法。
通常的混凝土只要具有较好的抗水性就能满足抗渗性要求,而且水渗透性试验方法比较直观、可靠,因此,国内外对混凝土渗透性的研究着重于混凝土的透水性。
乐美龙等人开发了两种渗透系数测试装置,其水渗透系数可达10-14m/s ,对气体渗透系数的测试下限可达10-20m 2数量级。
我国水工、港工采用快速抗渗试验法,如S D105-82《水工混凝土试验规程》采用一次加压法,恒压24h 后劈开试件,测试平均渗水高度,并以此计算渗透系数。
R.P.K hatri 等人对比了水渗透量和渗透高度两种测试混凝土渗透性能的方法,认为对于渗透性较高的混凝土,流量法较合适,而对于抗渗性较高的混凝土,采用渗透高度法较合适。
但是以水为渗透介质时,由于水泥的继续水化、物质的迁移、毛细管结构的改变等使渗透过程难以达到稳态,因此水的渗透系数较难测的准确,有些研究者的兴趣转向了气体作为渗透介质的测试方法。
其中由J.J.K ollek 在1999年提出的以O 2为渗透介质测定混凝土渗透系数的Cembureau 法在国际上获得广泛接受,并于同年由RIE M 组织作为推荐标准推出。
该方法的原理为:给试样施加稳定的气压,记录在此压力下通过试样的气体流量,再转换到渗透系数,以此来比较混凝土的渗透性能,由于透过混凝土的气体流量较小,因此采用了皂膜流量计,为满足试样周边的密封要求,主要使用了轮胎式的结构,密封效果较好。
该方法测试精度较高,但测试程序复杂。
为寻求使用更为简单的测试方法,国内外的专家学者正在积极研究,我国交通部已在J T J270-98中提出了一个较为便捷的气体渗透性测试方法。
此外,国内外还在电学和电化学对混凝土渗透性的快速评价方面开展了大量研究,其中快速氯离子渗透方法即AST M C1202方法最为流行。
这种方法是通过给受检混凝土两端施加60V 直流电压,测量6h 通过的电量来评价混凝土抗渗性能的。
这种方法因其快速、轻巧而受到广泛的青睐。
有些学者认为用氯离子扩散系数评价高性能混凝土的耐久性是一种比较有效的方法。
曹芳等人采用国际标准G B J82-85抗渗方法和AST MC1202-97两种方法进行了对比分析,认为快速氯离子渗透方法特别适用于不掺混合材的混凝土,对掺高含量S iO 2混合材的混凝土则夸大其抗渗性能;水渗透方法较真实反映了混凝土抗渗性能。
Bam forth等人对混凝土的水渗透性能和透气性能进行了对比研究结果表明:混凝土的抗渗(水)系统一般比透气系数低1到2个数量级,并且当混凝土的渗透性较低时,两者的差别较大。
气体平均压力的增加,抗渗(水)系数和透气系数的差别减小(见图1)。
这可能与K inkenberg (气体的滑移)效应有关,K linkenberg 效应很大程度上取决于浆体的孔径分布和通过气体的压力,当压力加大时,这种效应将显著减小。
另外,浆体本身的再水化和自愈合,微小组分的溶解,迁移以及材料内部湿度对混凝土的渗透性能也会产生重要影响。
T.Sugiyama 等人研究了混凝土试件在不同养护条件下的透气性能与氯离子渗透性能的关系。
他们发现:混凝土在60℃下干燥1-7天后(试样A -C )测得的透气系数与氯离子扩散系数的相关性较好,而当混凝土试件干燥至恒重时(试样D ),两者的相关性就很差(见图2),这可能与试件在长时间的干燥条件下产生微裂纹有关。
图1 水渗透系数与透气系数的关系图2 氯离子扩散系数与透气系数的关系 笔者认为,各种测试方法各有优缺点,目前国内普遍使用的抗渗标号法(G B J82-85),结果真实、可靠,但对低渗透性的混凝土无能为力,且这种方法试验周期较长,效率很低;如果采用一次加压法测试混凝土透水高度,可以加速试验过程,但试验误差较大。
采用气体渗透法,快速且精度较高,但对试件处理的要求较高,尤其对于掺混合材的混凝土试件加热处理后,混凝土的强度有不同程度的提高,孔结构可能发生了较大的变化,不能保证测试结果的真实性。
采用直流电量法快速而有效,但该方法也存在缺点:由于混凝土两侧施加60V 的电压,从而产生极化反应,使溶液温度升高,而影响实验结果;实验结果受到混凝土孔溶液化学成分的影响;对于水灰比大于016和小于0135的混凝土测量结果不可靠等。
因此,就目前情况来看,几种测试方法各有所长,尚不能得出一种结论,只能根据实际情况选择合适的测试方法。
2 影响混凝土渗透性的因素影响混凝土渗透性的因素很多。
内部因素是指混凝土本身的材料组成和结构特性,外在因素是指混凝土所处的使用环境。
混凝土本身的材料结构与性能可以通过配合比设计及适当的制作工艺来达到,如掺加矿物掺合物、高效减水剂、采用低水胶比、改善水泥浆体与集料界面的性能以及混凝土表面采取适当的防护措施等。
外部因素是客观存在的,提高混凝土的抗渗性的关键在于减少混凝土对腐蚀介质的易感的组分,提高混凝土本身的致密性尽可能的减少原生裂缝,并加强混凝土硬化后的体积稳定性。
211 集料从理论上讲,混凝土中加入低渗透性的集料可以切断毛细管通道的连续性,尤其在高水灰比及高毛细孔隙率的情况下,这种作用应该更明显,然而,实验结果恰恰相反,当加入集料后混凝土的渗透性提高了,并且集料粒径越大,渗透系数越高。
Mehta 把它归因于浆体与集料界面孔结构和微裂缝。
Dhir 等人当采用20mm 以下的集料时,混凝土的透气系数没有明显的差别,只有当集料粒径大于40mm 时,浆体与集料界面的性能劣化,导致混凝土的渗透系数提高。
Nyame 对集料对混凝土渗透性的影响进行了研究,得到以下结论:随着集料掺量的增加,界面区对混凝土渗透性的影响加大,而集料吸收了浆体的部分水,导致浆体本身渗透性降低;对于轻骨料混凝土不同渗透介质的测试结果差别很大。
Sugiyama 等人的研究表明:在同集料掺量下,轻集料混凝土与普通混凝土的氯离子渗透系数非常接近,集料的影响几乎可忽略;而透气系数则相去甚远,采用轻骨料后混凝土的透气系数成倍增加。
212 水胶比早在50年代,P owers 就对水灰比对混凝土渗透性的影响作了研究,表明混凝土的渗透性与水灰比有很好的相关性,当水灰比大于0155,渗透系数急剧增大。
当水灰比低于016时,毛细孔径减小,水泥水化物局部堵塞了毛细孔通道,水流动的阻力增大,曲线的斜率逐渐减小。
事实上,当水胶比低于013时,混凝土的渗透系数非常低,可以认为是不可渗透的。
赵铁军采用氯离子快速渗透法对高性能混凝土的强度与渗透的关系作了研究,得到的结论是:纯水泥混凝土的强度与渗透性之间有很好的相关性,矿渣混凝土和粉煤灰混凝土的强度与渗透性之间的相关性较差。
并由此认为:除非用于同类的纯水泥混凝土之间相比对较,高性能混凝土(大量使用各种矿物掺合料)的强度通常不能反映其渗透性。
笔者采用S D105-82《水工混凝土试验规程》中的一次加压法和RI LE M推荐的方法测试了各种强度混凝土的渗透(水)和透气系数,得到了与文献[19]相似的结论。