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[摘 要] 混凝土渗透的原因是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。这些孔道除产生于施工振捣不密实及裂缝外,主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的毛细孔、水泥浆泌水所形成的孔道及骨料下部界面聚积的水隙。这些因水泥浆泌水产生的渗水通道的多少,主要与水泥品种和水灰比的大小有关。当采用普通水泥、火山灰水泥或掺入粉煤灰等掺和料时,混凝土的抗渗性较好,而采用矿渣水泥则混凝土的抗渗性较差。若掺用引气剂等外加剂,则由于改变了混凝土中的孔隙特征,截断了渗水通道,因而可显著提高混凝土的抗渗性。
[关键词] 混凝土 抗渗性 原因 措施
抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。是混凝土的一项重要性质,它的大小直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。
一、从混凝土原材的方面分析混凝土的抗渗性能
混凝土渗透的原因是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。这些孔道除产生于施工振捣不密实及裂缝外,主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的毛细孔、水泥浆泌水所形成的孔道及骨料下部界面聚积的水隙。这些因水泥浆泌水产生的渗水通道的多少,主要与水泥品种和水灰比的大小有关。当采用普通水泥、火山灰水泥或掺入粉煤灰等掺和料时,混凝土的抗渗性较好,而采用矿渣水泥则混凝土的抗渗性较差。若掺用引气剂等外加剂,则由于改变了混凝土中的孔隙特征,截断了渗水通道,因而可显著提高混凝土的抗渗性。当水泥品种一定时,水灰比是影响混凝土抗渗性的主要因素。水灰比小时抗渗性好,反之则抗渗性差。
混凝土的抗渗性可用渗透系数和抗渗等级来表示。是不同水灰比的水泥净浆的渗透系数,渗透系数反映混凝土渗透性的强弱。可以看出,水比大于0.6时,渗透系数剧增,抗渗性显著下降。我国目前确定抗渗等级的试件,上口內径为175mm、下口内径为185mm、高150mm。按标准方法进行成型和养护,到达试验龄期后,通过抗渗仪给试件施加水压力,以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力来确定抗渗等级,工程中常用的有P2、P4、P6、P8、P10、P12六个等级,相应表示能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的水压力而不渗水。抗渗等级等于或大于P6级的混凝土称为抗渗混凝土。低于P6的混凝土由于其水泥用量较少,容易出现分层离析等质量问题,抗渗性难以保证。
一般普通混凝土常用的各种水泥,在抗渗混凝土中都可以使用。其中矿渣水泥的泌水性较大,泌水时在混凝土中形成通道,这对混凝土的抗渗性及强度都很不利。若在混凝土中掺用减水剂或引气剂,可以降低水灰比,改善混凝土的泌水性,同时矿渣水泥本身的抗渗性又较好,所以矿渣水泥掺外加剂后被广泛的使用,实践证明效果也很好。
混凝土中砂率不宜过大或过小。过大,会使骨料的总表面积及空隙率增大,降低混凝土的流动性,造成施工振捣不密实,影响抗渗性。砂率过小,则不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起到润滑和填充作用,也会降低混凝土的流动性,同时还会使混凝土粘聚性、保水性变差,从而导致混凝土抗渗性及强度降低。
二、抗渗混凝土的浇筑与养护对抗渗性也有着很大的影响
浇筑混凝土时,预留孔、预埋管、预埋件及止水带等周边混凝土应在机械振捣的基础上,辅以人工插捣。
振捣密实才能保证混凝土的抗渗性,按规范规定进行机械振捣,一般都可以满足这一要求。但在预留孔、止水带等处的结构形状不直顺,尺寸也较小,一方面振捣不方便,一方面振捣时混凝土中的空气不容易完全排出,实践证明,对这些部位,在机械振捣的基础上,再辅以人工插捣,有助于空气的排出,有利于振捣密实。
浇筑池壁混凝土时,池壁安装模板高度一般不应超过3米,且宜在一侧1.5米的标高处预留振捣孔。预留的操作窗口水平距离不宜超过1.5米。如果不在1.5米处预留振捣孔,则浇筑池壁混凝土时,不易看清下部的振捣情况容易造成振捣不密实或过振,影响混凝土的抗渗性能。
三、采取必要的技术组织措施,保证混凝土的抗渗性能
有试验表明混凝土浇筑及养护对抗渗性的影响要比混凝土材料的选用和配比对抗渗性影响要大得多。而且混凝土材料的选用和配比是施工前的工作,选料和配比不当,可以调整并通过试验解决。而混凝土浇筑上的缺陷,如在操作过程中不能及时发现并解决,等满水试验时才发现渗水量超过标准,或有渗水漏水现象,则不容易解决,只能采取其他补救措施,甚至返工。所以,认真的施工操作保证混凝土振捣密实、压茬紧密,是抗渗混凝土施工技术的关键。
混凝土养护的不好,容易产生干缩裂缝,尽管裂缝是表层但减少了抗渗的有效结构厚度,其对抗渗的影响比值,就是裂缝深度对混凝土的厚度之比。关于季节性施工,如安排不当或措施不力,将会增大混凝土的冷缩。冷缩和干缩又经常是同时出现的。在一定约束条件下,冷缩——干缩应力超过混凝土的抗拉强度时,则产生裂缝。这种裂缝比单纯的干缩裂缝要宽要深,有时是贯穿整个结构厚度的,它将产生严重渗水或漏水,必须进行处理。所以,做好季节性施工措施,并加强养护,防止混凝土产生冷缩——干缩裂缝,是抗渗混凝土施工技术的又一关键。
我们要做好施工组织工作,来保证混凝土的浇筑及养护质量。抗渗混凝土的主要施工技术,都在施工技术规范中作了规定。认真执行规范,并注意掌握关键,才能使抗渗有所保证。但抗渗混凝土的施工,尤其大型水池,有众多的人员参与,经历较长的时间,操作有许多环节,只要有一人一时一处的疏忽,就可能出现质量问题。而且有些技术规定比较原则,所以要采取一些技术组织措施,才能保证抗渗混凝土的抗渗性能。
在浇筑结构管口或孔洞部位时,振捣孔宜设在孔洞或管口直径的靠下部的1/4~1/3处,这样便于预留管口或预留孔洞下部的混凝土振捣密实。
混凝土应连续浇筑,中间的间隔时间:当气温低于25℃,不应超过3小时,气温高于25℃时,不应超过2.5小时。大面积底板或顶板应分组浇筑,池壁应分层连续浇筑。
混凝土浇筑完毕后,应根据现场气温条件及时覆盖和洒水,养护期不少于14天。湿养护有利于水泥的充分水化,以降低水泥石的孔隙率和切断毛细孔的连续性。实践证明,混凝土养护14天,可以大大提高其抗渗性能。
凡是受水压作用的混凝土构筑物,就有抗渗性的要求。
参 考 文 献
[1]姜晨光.土木工程概论.化学工业出版社.2009
[2]孙瑞丰.建筑学基础.清华大学出版社.2006■
[关键词] 混凝土 抗渗性 原因 措施
抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。是混凝土的一项重要性质,它的大小直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。
一、从混凝土原材的方面分析混凝土的抗渗性能
混凝土渗透的原因是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。这些孔道除产生于施工振捣不密实及裂缝外,主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的毛细孔、水泥浆泌水所形成的孔道及骨料下部界面聚积的水隙。这些因水泥浆泌水产生的渗水通道的多少,主要与水泥品种和水灰比的大小有关。当采用普通水泥、火山灰水泥或掺入粉煤灰等掺和料时,混凝土的抗渗性较好,而采用矿渣水泥则混凝土的抗渗性较差。若掺用引气剂等外加剂,则由于改变了混凝土中的孔隙特征,截断了渗水通道,因而可显著提高混凝土的抗渗性。当水泥品种一定时,水灰比是影响混凝土抗渗性的主要因素。水灰比小时抗渗性好,反之则抗渗性差。
混凝土的抗渗性可用渗透系数和抗渗等级来表示。是不同水灰比的水泥净浆的渗透系数,渗透系数反映混凝土渗透性的强弱。可以看出,水比大于0.6时,渗透系数剧增,抗渗性显著下降。我国目前确定抗渗等级的试件,上口內径为175mm、下口内径为185mm、高150mm。按标准方法进行成型和养护,到达试验龄期后,通过抗渗仪给试件施加水压力,以每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力来确定抗渗等级,工程中常用的有P2、P4、P6、P8、P10、P12六个等级,相应表示能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的水压力而不渗水。抗渗等级等于或大于P6级的混凝土称为抗渗混凝土。低于P6的混凝土由于其水泥用量较少,容易出现分层离析等质量问题,抗渗性难以保证。
一般普通混凝土常用的各种水泥,在抗渗混凝土中都可以使用。其中矿渣水泥的泌水性较大,泌水时在混凝土中形成通道,这对混凝土的抗渗性及强度都很不利。若在混凝土中掺用减水剂或引气剂,可以降低水灰比,改善混凝土的泌水性,同时矿渣水泥本身的抗渗性又较好,所以矿渣水泥掺外加剂后被广泛的使用,实践证明效果也很好。
混凝土中砂率不宜过大或过小。过大,会使骨料的总表面积及空隙率增大,降低混凝土的流动性,造成施工振捣不密实,影响抗渗性。砂率过小,则不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起到润滑和填充作用,也会降低混凝土的流动性,同时还会使混凝土粘聚性、保水性变差,从而导致混凝土抗渗性及强度降低。
二、抗渗混凝土的浇筑与养护对抗渗性也有着很大的影响
浇筑混凝土时,预留孔、预埋管、预埋件及止水带等周边混凝土应在机械振捣的基础上,辅以人工插捣。
振捣密实才能保证混凝土的抗渗性,按规范规定进行机械振捣,一般都可以满足这一要求。但在预留孔、止水带等处的结构形状不直顺,尺寸也较小,一方面振捣不方便,一方面振捣时混凝土中的空气不容易完全排出,实践证明,对这些部位,在机械振捣的基础上,再辅以人工插捣,有助于空气的排出,有利于振捣密实。
浇筑池壁混凝土时,池壁安装模板高度一般不应超过3米,且宜在一侧1.5米的标高处预留振捣孔。预留的操作窗口水平距离不宜超过1.5米。如果不在1.5米处预留振捣孔,则浇筑池壁混凝土时,不易看清下部的振捣情况容易造成振捣不密实或过振,影响混凝土的抗渗性能。
三、采取必要的技术组织措施,保证混凝土的抗渗性能
有试验表明混凝土浇筑及养护对抗渗性的影响要比混凝土材料的选用和配比对抗渗性影响要大得多。而且混凝土材料的选用和配比是施工前的工作,选料和配比不当,可以调整并通过试验解决。而混凝土浇筑上的缺陷,如在操作过程中不能及时发现并解决,等满水试验时才发现渗水量超过标准,或有渗水漏水现象,则不容易解决,只能采取其他补救措施,甚至返工。所以,认真的施工操作保证混凝土振捣密实、压茬紧密,是抗渗混凝土施工技术的关键。
混凝土养护的不好,容易产生干缩裂缝,尽管裂缝是表层但减少了抗渗的有效结构厚度,其对抗渗的影响比值,就是裂缝深度对混凝土的厚度之比。关于季节性施工,如安排不当或措施不力,将会增大混凝土的冷缩。冷缩和干缩又经常是同时出现的。在一定约束条件下,冷缩——干缩应力超过混凝土的抗拉强度时,则产生裂缝。这种裂缝比单纯的干缩裂缝要宽要深,有时是贯穿整个结构厚度的,它将产生严重渗水或漏水,必须进行处理。所以,做好季节性施工措施,并加强养护,防止混凝土产生冷缩——干缩裂缝,是抗渗混凝土施工技术的又一关键。
我们要做好施工组织工作,来保证混凝土的浇筑及养护质量。抗渗混凝土的主要施工技术,都在施工技术规范中作了规定。认真执行规范,并注意掌握关键,才能使抗渗有所保证。但抗渗混凝土的施工,尤其大型水池,有众多的人员参与,经历较长的时间,操作有许多环节,只要有一人一时一处的疏忽,就可能出现质量问题。而且有些技术规定比较原则,所以要采取一些技术组织措施,才能保证抗渗混凝土的抗渗性能。
在浇筑结构管口或孔洞部位时,振捣孔宜设在孔洞或管口直径的靠下部的1/4~1/3处,这样便于预留管口或预留孔洞下部的混凝土振捣密实。
混凝土应连续浇筑,中间的间隔时间:当气温低于25℃,不应超过3小时,气温高于25℃时,不应超过2.5小时。大面积底板或顶板应分组浇筑,池壁应分层连续浇筑。
混凝土浇筑完毕后,应根据现场气温条件及时覆盖和洒水,养护期不少于14天。湿养护有利于水泥的充分水化,以降低水泥石的孔隙率和切断毛细孔的连续性。实践证明,混凝土养护14天,可以大大提高其抗渗性能。
凡是受水压作用的混凝土构筑物,就有抗渗性的要求。
参 考 文 献
[1]姜晨光.土木工程概论.化学工业出版社.2009
[2]孙瑞丰.建筑学基础.清华大学出版社.2006■