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【摘 要】 混凝土的抗渗性是混凝土耐久性的一项重要指标，而抗渗试验中对试件的密封尤为重要，因此密封成为抗渗试验成功的关键。本文对混凝土抗渗性试验过程进行了介绍，重点对混凝土抗渗试件的几种密封方法进行了详细的讲解，并分析各种方法及其适用情况。
【关键词】 混凝土抗渗性；石蜡密封法；黄油密封法；防水涂料密封法
1、前言
20世纪30年代，人们开始关注混凝土的抗渗性能，是始于大型水工工程的建设，诸如混凝土水坝、水渠、涵管及位于地下水位线以下的地下结构如隧道等；一旦混凝土的抗渗性能不足或受到破坏，会降低这些结构的使用效能，造成污染、渗漏等事故。尤其是水坝之类的大型水工结构，在设计中需要确知混凝土抵抗高水压下水穿透的能力。
从20世纪80年代起，人们重新对混凝土抗渗性能产生兴趣，是由于混凝土的耐久性问题日益为人们所关注。混凝土的耐久性，与水和其它有害液体、气体向其内部流动的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就好。近年来，高性能混凝土的概念大有取代高强混凝土概念的趋势，因为人们认识到强度这一单一的指标并不足以揭示结构材料的工作状态。高性能混凝土首先要求是耐久性有保证的混凝土。因此，要研究高性能混凝土，就不能不关注混凝土的抗渗性能。然而，服役期间的混凝土，其抗渗性能并非是一个常数，其与龄期、浆体水化程度等因素丝丝相扣，与微裂纹的延伸扩展更是密切相关。正是因为涉及的影响因素太多，试验耗功耗时，因此，目前人们在这方面获得的研究成果还远远不能令人满意，有必要在这方面进一步深入进行研究。近年来，随着我公司承建的项目越来越多，从以前电厂冷却塔到隧道工程，混凝土的耐久性指标显得尤为重要。在抗渗试验过程中混凝土抗渗试件的密封是一个非常重要的环节。根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中给出的一些密封方法，结合多年的试验工作经验，在此提出几种密封方法的具体操作步骤，并进行测试和评价，希望和有关试验人员进行探讨。
2、试件制备
我国国家及行业标准中，采用上口径175mm，下口径185mm，高150mm的试件。英国、德国等欧洲标准中，采用立方体或者圆柱体或者棱柱体，但不论那种形状其边长或直径均不得小于150毫米。
每组试件为六个，如用人工插捣成型时，分两层装入混凝土拌合物，每层插捣25次，在标准条件下养护，如结合工程需要，则在浇筑地点制作，每单位工程制件不少于两组，其中至少一组应在标准条件下养护，其余试件与构件相同条件下养护，试块养护期不少于28d，不超过90d。
试件成型后24h拆模，用钢丝刷刷净两端面水泥浆膜，标准养护龄期为28d。
3、试验步骤
试件到期后取出，擦干表面，用钢丝刷刷净两端面，待表面干燥后，在试件侧面滚涂一层溶化的密封材料装入抗渗仪上进行试验。我国混凝土抗渗试验采用的抗渗仪器中压力水作用区域为整个试件底部，而英国、德国等欧洲标准中压力水作用区域约为试件边缘长度或者表面直径的一半。
如在试验中，水从试件周边渗出，说明密封不好，要重新密封。
试验时，水压从0.2Mpa开始，每隔8h增加水压0.1Mpa，并随时注意观察试件端面情况，一直加至6个试件中3个试件表面发现渗水，记下此时的水压力，即可停止试验。
（注：当加压至设计抗渗标号，经过8h后第三个试件仍不渗水，表明混凝土以满足设计要求，也可停止试验。）
4、试验结果计算
混凝土的抗渗标号以每组6个试件中4个未发生渗水现象的最大压力表示。抗渗标号按下列计算：
S=10H-1
式中：S——混凝土抗渗标号：
H——第三个试件顶面开始有渗水时的水压力（Mpa）
注：混凝土抗渗标号分级为：S2、S4、S6、S8、S10、S12、若压力加至1.2Mpa，经过8h，第三个试件仍未渗水，则停止试验，试件的抗渗标号以S12表示。
5、试件密封方法
5.1石蜡密封法
（1）将抗渗试件养护至试验前1天从标准养护室中取出，将表面晾干，试件表面用钢丝刷刷去水泥浆膜。
（2）将石蜡和松香按5：1比例放入浅盘中加热至完全融化，然后将试件侧面从浅盘中匀速滚过，保证试件侧面形成1～2mm的密封层。
（3）将试模至于烘箱中加热至合适温度（试模的预热温度，应以石蜡接触试模，即缓慢融化，但不流淌为准），用压力试验机将试件压入试模中，使试件与试模底平齐，并在试模变冷后解除压力。
（4）试件准备好后，启动抗渗仪，并开通6个试位下的阀门，使水从6个孔中渗出，水应充满试位坑，在关闭6个试位下的阀门后应将密封好的试件安装在抗渗仪上。
（5）试验时，水压应从0.1Mpa开始，以后每隔8h增加0.1Mpa水压，并应随时观察试件端面渗水情况。当6个试件中有3个试件端面呈有渗水现象，或加至规定压力（设计抗渗等级）在8h内6个试件中表面渗水试件少于3个时，可停止试验，并记下此时的水压力。在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。
试验结果表明，如果使用石蜡密封法，只要石蜡涂抹均匀，控制好试模预热温度和石蜡的融化温度，才能达到试验的密封要求。
这种方法有几个明显的缺点，（1）密封性：石蜡和松香的比例不好控制，松香多了脆性加大且包裹性不好，石蜡多了则强度不足，容易出现侧漏。（2）拆莫清理：粘在试模上的石蜡和松香，在拆模后清理模具比较麻烦。（3）安全性：在加热过程中温度不好控制，容易造成试验人员烫伤。（4）健康环保：石蜡和松香的等混合融化时产生有毒害的气体易对试验人员的健康造成危害，并对环境引起一定的污染。
5.2黄油密封法 用黄油加水泥按一定比例称量，并均匀的调配成粘稠的糊状，用三角刀均匀的刮涂在试件侧面上，厚度应为（1～2）mm。套上试模并将试件压入，使试件底部与试模底平齐，装到抗渗仪上进行试验，该方法与前方法在试验步骤上基本一致。
这种方法与石蜡密封法相比更有优势：（1）黄油和水泥的比例按1：（2.5～3）混合均匀后既有一定的强度又有很好的韧性（2）二者混合也无污染，符合环保要求（3）试验过程中无需加热，试验时间短，成本低。但该方法存在着水泥和黄油的调配比例和涂抹均匀较难控制，且在抗渗等级要求较高时容易出现渗水现象。
5.3防水涂料密封法
选择好防水涂料（可采用聚氨酯或JS复合防水涂料），将试件提前1天从标准养护室中取出，转入抗渗操作间。用钢丝刷将试件表面的水泥浆膜清除。用毛刷将涂料均匀的涂在试件侧面，大约30min后形成胶状薄膜；第2次涂刷涂料，等表面干透后，第3次涂刷涂料，3次涂刷涂料的总厚度大约1～2mm，涂刷完毕后将试件用压力机压入试模中，使试件底部与试模底保持平齐，压力机保持压力2min后解除压力。将带模试件装在抗渗仪上进行试验。
防水涂料的密封特点：（1）简单易行，操作方便，减轻劳动强度，提高了工作效率（2）密封效果良好，在一些抗渗等级要求较高的试验中采取涂料密封法不会出现透水现象，完全满足高等级抗渗试验要求。（3）彻底避免了安全隐患和环境污染的问题。
6、结束语
本文简单介绍了混凝土抗渗性试验的过程，提出了在混凝土抗渗试验时几种试件的密封方法，并给出了几种方法的具体试验步骤，在几种试验方法中各有优缺点，大家在抗渗试验中可根据自己的实际情况选择更适合的密封方法，保证抗渗试验的成功性。最后，建议抗渗仪器厂家尽快研制出密封好、操作方法简单、速度快、更经济更环保的配件，以彻底解决混凝土抗渗试验中试件密封的问题。
参考文献：
1. 国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GB/T50082-2009
2.交通行业标准《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ270-98
3.交通行业标准《水运工程混凝土试验规程》JTJ053-94
4.电力行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001
【关键词】 混凝土抗渗性；石蜡密封法；黄油密封法；防水涂料密封法
1、前言
20世纪30年代，人们开始关注混凝土的抗渗性能，是始于大型水工工程的建设，诸如混凝土水坝、水渠、涵管及位于地下水位线以下的地下结构如隧道等；一旦混凝土的抗渗性能不足或受到破坏，会降低这些结构的使用效能，造成污染、渗漏等事故。尤其是水坝之类的大型水工结构，在设计中需要确知混凝土抵抗高水压下水穿透的能力。
从20世纪80年代起，人们重新对混凝土抗渗性能产生兴趣，是由于混凝土的耐久性问题日益为人们所关注。混凝土的耐久性，与水和其它有害液体、气体向其内部流动的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就好。近年来，高性能混凝土的概念大有取代高强混凝土概念的趋势，因为人们认识到强度这一单一的指标并不足以揭示结构材料的工作状态。高性能混凝土首先要求是耐久性有保证的混凝土。因此，要研究高性能混凝土，就不能不关注混凝土的抗渗性能。然而，服役期间的混凝土，其抗渗性能并非是一个常数，其与龄期、浆体水化程度等因素丝丝相扣，与微裂纹的延伸扩展更是密切相关。正是因为涉及的影响因素太多，试验耗功耗时，因此，目前人们在这方面获得的研究成果还远远不能令人满意，有必要在这方面进一步深入进行研究。近年来，随着我公司承建的项目越来越多，从以前电厂冷却塔到隧道工程，混凝土的耐久性指标显得尤为重要。在抗渗试验过程中混凝土抗渗试件的密封是一个非常重要的环节。根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中给出的一些密封方法，结合多年的试验工作经验，在此提出几种密封方法的具体操作步骤，并进行测试和评价，希望和有关试验人员进行探讨。
2、试件制备
我国国家及行业标准中，采用上口径175mm，下口径185mm，高150mm的试件。英国、德国等欧洲标准中，采用立方体或者圆柱体或者棱柱体，但不论那种形状其边长或直径均不得小于150毫米。
每组试件为六个，如用人工插捣成型时，分两层装入混凝土拌合物，每层插捣25次，在标准条件下养护，如结合工程需要，则在浇筑地点制作，每单位工程制件不少于两组，其中至少一组应在标准条件下养护，其余试件与构件相同条件下养护，试块养护期不少于28d，不超过90d。
试件成型后24h拆模，用钢丝刷刷净两端面水泥浆膜，标准养护龄期为28d。
3、试验步骤
试件到期后取出，擦干表面，用钢丝刷刷净两端面，待表面干燥后，在试件侧面滚涂一层溶化的密封材料装入抗渗仪上进行试验。我国混凝土抗渗试验采用的抗渗仪器中压力水作用区域为整个试件底部，而英国、德国等欧洲标准中压力水作用区域约为试件边缘长度或者表面直径的一半。
如在试验中，水从试件周边渗出，说明密封不好，要重新密封。
试验时，水压从0.2Mpa开始，每隔8h增加水压0.1Mpa，并随时注意观察试件端面情况，一直加至6个试件中3个试件表面发现渗水，记下此时的水压力，即可停止试验。
（注：当加压至设计抗渗标号，经过8h后第三个试件仍不渗水，表明混凝土以满足设计要求，也可停止试验。）
4、试验结果计算
混凝土的抗渗标号以每组6个试件中4个未发生渗水现象的最大压力表示。抗渗标号按下列计算：
S=10H-1
式中：S——混凝土抗渗标号：
H——第三个试件顶面开始有渗水时的水压力（Mpa）
注：混凝土抗渗标号分级为：S2、S4、S6、S8、S10、S12、若压力加至1.2Mpa，经过8h，第三个试件仍未渗水，则停止试验，试件的抗渗标号以S12表示。
5、试件密封方法
5.1石蜡密封法
（1）将抗渗试件养护至试验前1天从标准养护室中取出，将表面晾干，试件表面用钢丝刷刷去水泥浆膜。
（2）将石蜡和松香按5：1比例放入浅盘中加热至完全融化，然后将试件侧面从浅盘中匀速滚过，保证试件侧面形成1～2mm的密封层。
（3）将试模至于烘箱中加热至合适温度（试模的预热温度，应以石蜡接触试模，即缓慢融化，但不流淌为准），用压力试验机将试件压入试模中，使试件与试模底平齐，并在试模变冷后解除压力。
（4）试件准备好后，启动抗渗仪，并开通6个试位下的阀门，使水从6个孔中渗出，水应充满试位坑，在关闭6个试位下的阀门后应将密封好的试件安装在抗渗仪上。
（5）试验时，水压应从0.1Mpa开始，以后每隔8h增加0.1Mpa水压，并应随时观察试件端面渗水情况。当6个试件中有3个试件端面呈有渗水现象，或加至规定压力（设计抗渗等级）在8h内6个试件中表面渗水试件少于3个时，可停止试验，并记下此时的水压力。在试验过程中，如发现水从试件周边渗出，则应停止试验，重新密封。
试验结果表明，如果使用石蜡密封法，只要石蜡涂抹均匀，控制好试模预热温度和石蜡的融化温度，才能达到试验的密封要求。
这种方法有几个明显的缺点，（1）密封性：石蜡和松香的比例不好控制，松香多了脆性加大且包裹性不好，石蜡多了则强度不足，容易出现侧漏。（2）拆莫清理：粘在试模上的石蜡和松香，在拆模后清理模具比较麻烦。（3）安全性：在加热过程中温度不好控制，容易造成试验人员烫伤。（4）健康环保：石蜡和松香的等混合融化时产生有毒害的气体易对试验人员的健康造成危害，并对环境引起一定的污染。
5.2黄油密封法 用黄油加水泥按一定比例称量，并均匀的调配成粘稠的糊状，用三角刀均匀的刮涂在试件侧面上，厚度应为（1～2）mm。套上试模并将试件压入，使试件底部与试模底平齐，装到抗渗仪上进行试验，该方法与前方法在试验步骤上基本一致。
这种方法与石蜡密封法相比更有优势：（1）黄油和水泥的比例按1：（2.5～3）混合均匀后既有一定的强度又有很好的韧性（2）二者混合也无污染，符合环保要求（3）试验过程中无需加热，试验时间短，成本低。但该方法存在着水泥和黄油的调配比例和涂抹均匀较难控制，且在抗渗等级要求较高时容易出现渗水现象。
5.3防水涂料密封法
选择好防水涂料（可采用聚氨酯或JS复合防水涂料），将试件提前1天从标准养护室中取出，转入抗渗操作间。用钢丝刷将试件表面的水泥浆膜清除。用毛刷将涂料均匀的涂在试件侧面，大约30min后形成胶状薄膜；第2次涂刷涂料，等表面干透后，第3次涂刷涂料，3次涂刷涂料的总厚度大约1～2mm，涂刷完毕后将试件用压力机压入试模中，使试件底部与试模底保持平齐，压力机保持压力2min后解除压力。将带模试件装在抗渗仪上进行试验。
防水涂料的密封特点：（1）简单易行，操作方便，减轻劳动强度，提高了工作效率（2）密封效果良好，在一些抗渗等级要求较高的试验中采取涂料密封法不会出现透水现象，完全满足高等级抗渗试验要求。（3）彻底避免了安全隐患和环境污染的问题。
6、结束语
本文简单介绍了混凝土抗渗性试验的过程，提出了在混凝土抗渗试验时几种试件的密封方法，并给出了几种方法的具体试验步骤，在几种试验方法中各有优缺点，大家在抗渗试验中可根据自己的实际情况选择更适合的密封方法，保证抗渗试验的成功性。最后，建议抗渗仪器厂家尽快研制出密封好、操作方法简单、速度快、更经济更环保的配件，以彻底解决混凝土抗渗试验中试件密封的问题。
参考文献：
1. 国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GB/T50082-2009
2.交通行业标准《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ270-98
3.交通行业标准《水运工程混凝土试验规程》JTJ053-94
4.电力行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001