混凝土抗水滲透試驗(yàn)

《混凝土耐久性能試驗(yàn)檢測(cè)訓(xùn)練》—混凝土抗水滲透試驗(yàn)土木工程檢測(cè)技術(shù)專業(yè)資源庫主要內(nèi)容3.1混凝土的孔結(jié)構(gòu)3.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法3.3混凝土的抗?jié)B性評(píng)價(jià)3.4主要影響因素及改善措施2023/5/1623.1混凝土的孔結(jié)構(gòu)砼耐久性傳質(zhì)能力：水凍害有害離子氯離子侵蝕、硫酸鹽侵蝕氣體碳化

砼腐蝕大多是由于水及有害離子侵入的條件下而發(fā)生的，砼抗?jié)B性能是評(píng)價(jià)砼耐久性最重要的指標(biāo)。2023/5/1633.1混凝土的孔結(jié)構(gòu)2023/5/164粗骨料細(xì)骨料水泥水化產(chǎn)物未水化的水泥顆粒孔隙及裂紋復(fù)合材料強(qiáng)度孔隙影響吸水性滲透性抗凍性3.1混凝土的孔結(jié)構(gòu)吳中偉院士根據(jù)孔徑的大小對(duì)砼孔級(jí)劃分近藤連一等人根據(jù)孔徑大小把砼中的孔分為：2023/5/165孔徑（埃）<200200~10001000~2000>2000分類無害孔少害孔有害孔多害孔孔徑（埃）<126~1632~2000>2000分類凝膠微晶內(nèi)孔凝膠微晶間孔過渡孔毛細(xì)孔或大孔毫米：微米：納米：埃米：3.1混凝土的孔結(jié)構(gòu)RakeshKumar對(duì)砼孔系統(tǒng)的劃分除此之外，還有骨料-砂漿界面間的一些微觀細(xì)裂縫2023/5/166孔徑（埃）1.5~10nm微觀孔5~5000nm的細(xì)觀孔空氣分類凝膠孔毛細(xì)孔大孔滲透機(jī)理滲透機(jī)理當(dāng)水與混凝土接觸時(shí)，由于壓力差和毛細(xì)孔的表面張力會(huì)使水向砼內(nèi)部遷移，于是發(fā)生了滲透現(xiàn)象?；炷恋臐B透性能主要取決于砼的孔隙率、孔結(jié)構(gòu)及骨料的性能。雖然含有大小不同的孔隙和裂縫，但并非這些孔隙和裂縫均是滲水通道，抗?jié)B性除了孔隙率之外還要看孔結(jié)構(gòu)。2023/5/1673.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法1.國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）《公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ053）其中:T0528-94混凝土抗?jié)B試驗(yàn)；T0529-94混凝土滲水高度試驗(yàn)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ270）其中7.4混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)；7.5混凝土滲水高度試驗(yàn)；7.6混凝土吸水率試驗(yàn)《水工混凝土工程》（DL/T5150-）其中：4.21混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)；4.22混凝土相對(duì)抗?jié)B性試驗(yàn)2023/5/1683.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法抗水滲透試驗(yàn)方法主要有：逐級(jí)加壓法（抗?jié)B等級(jí)法）滲水高度法相對(duì)滲透系數(shù)法2023/5/1693.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法逐級(jí)加壓法（抗?jié)B等級(jí)法）2023/5/1610計(jì)算公式：P=10H-1P—砼抗?jié)B等級(jí)H—6個(gè)試件中有3個(gè)試件滲水是的水壓力（1）逐級(jí)加壓法采用上口直徑為175mm、下口直徑為185mm、高150mm圓臺(tái)試件，一組6個(gè)，從試件底部施加0.1MPa水壓開始試驗(yàn)，每隔8h增加水壓0.1MPa，并隨時(shí)觀察滲水情況，當(dāng)6個(gè)試件3個(gè)試件表面出現(xiàn)滲水，或加至規(guī)定壓力時(shí)4個(gè)未發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象時(shí)的最大水壓計(jì)算砼的抗?jié)B等級(jí)。3.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法滲水高度法2023/5/1611實(shí)驗(yàn)前將試件用石蠟或水泥加黃油密封。水壓24小時(shí)內(nèi)恒定控制在1.2MPa，且加壓過程不應(yīng)大于5min。在恒定水壓力下測(cè)試一定時(shí)間內(nèi)水滲透進(jìn)入砼試件的高度。試驗(yàn)結(jié)果以10個(gè)測(cè)點(diǎn)滲水高度的平均值作為該試件滲水高度的測(cè)定值，然后計(jì)算一組6個(gè)試件滲水高度的算術(shù)平均值作為該組試件滲水高度的測(cè)定值，以此來評(píng)價(jià)砼的抗水滲透性。3.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法相對(duì)滲透系數(shù)2023/5/1612計(jì)算公式：—相對(duì)滲透系數(shù)（cm/h）—平均滲水高度（cm）—水壓力，以水柱高度表示（cm）—恒壓試件，h—砼的吸水率，一般為0.03相對(duì)滲透系數(shù)法反應(yīng)砼吸收的水和滲透的水，通過滲水量及時(shí)間計(jì)算滲透系數(shù)，以一組6個(gè)試件的滲透系數(shù)的算術(shù)平均值作為滲透系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果，以各等分點(diǎn)滲水高度的平均值作為該試件的滲水高度。3.2混凝土抗水滲透的試驗(yàn)方法2.國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN12390-8:2000(硬化混凝土檢驗(yàn)方法第8部分—水壓滲透深度)—基本方法：在混凝土表面給定水壓力[(500+-50)kPa]，經(jīng)過連續(xù)加壓（72+-2）h后劈開試件測(cè)量滲透深度。前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)我國的逐級(jí)加壓法源于此標(biāo)準(zhǔn)，但加壓機(jī)制有所不同。我國逐級(jí)加壓法從0.1MPa開始，以后每8h增加0.1MPa；前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1~5min內(nèi)水壓上升0.2MPa。2023/5/1613砼抗水滲透試驗(yàn)方法的驗(yàn)證通過對(duì)砼及摻加礦物摻合料的砼的抗?jié)B性進(jìn)行研究，結(jié)果表明：1.隨著砼強(qiáng)度等級(jí)的提高，砼滲水高度呈降低趨勢(shì)，砼的抗?jié)B等級(jí)逐漸增加，反映了砼抗水滲透性隨著砼的強(qiáng)度增加而提高；2.對(duì)于摻加礦物摻合料的砼，存在最佳摻量。在某一摻量之前，隨著礦物摻合料的增加，抗水滲透性而提高，說明礦物摻合料最充分發(fā)揮了二次水化作用和微集料作用；但超過最佳摻量后，抗?jié)B性能趨于下降。2023/5/1614各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于抗?jié)B等級(jí)劃分的規(guī)定——《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164將砼抗?jié)B等級(jí)劃分為S4、S6、S8、S10、S12五個(gè)等級(jí)。《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5057-96將砼抗?jié)B等級(jí)分為W2，W4、W6、W8、W10、W12六個(gè)等級(jí)?！督o水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-2002根據(jù)最大作用水頭與混凝土壁、板厚度之比值iw來設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)：iw<10時(shí)，抗?jié)B等級(jí)為S4；iw>30時(shí)，抗?jié)B等級(jí)為S8；介于兩者之間的抗?jié)B等級(jí)為S6。2023/5/1615P，W，S各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于抗?jié)B等級(jí)劃分的規(guī)定——《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》JTJ268—《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》JTJ269—《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD62———按照最大作用水頭與混凝土壁厚之比，對(duì)砼抗（水）滲等級(jí)作出了相應(yīng)的規(guī)定。2023/5/1616《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55—2011，將抗?jié)B砼定義為抗?jié)B等級(jí)等于或大于P6級(jí)的砼。對(duì)于有抗?jié)B要求的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)所承受的水頭、水力梯度、水質(zhì)條件和滲透水的危害程度等因素進(jìn)行確定抗?jié)B等級(jí)，具體要求參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。最大作用水頭/砼壁厚<55～1011～1516～20>20抗?jié)B等級(jí)W4W6W8W10W122023/5/1617砼抗水滲透性能評(píng)價(jià)指標(biāo)《混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將逐級(jí)加壓法測(cè)得的抗?jié)B等級(jí)為砼滲透性能檢驗(yàn)評(píng)定指標(biāo)。沒有采用滲水高度和滲透系數(shù)的原因如下：滲水高度法是將砼在1.2MPa的水壓下恒壓24h后，測(cè)定砼的滲水高度，這無法測(cè)得抗水滲透性能較差的砼，因此，滲水高度法和相對(duì)滲透系數(shù)法不能較好的評(píng)價(jià)砼的抗?jié)B等級(jí)。2023/5/1618砼抗水滲透性能評(píng)價(jià)指標(biāo)目前我國建筑工程以中低強(qiáng)度砼（<C50）用量最廣，抗水滲透性能優(yōu)劣差異大，若采用滲水高度法所得結(jié)果離散性相對(duì)較大，在確定不同抗?jié)B等級(jí)時(shí)存在一定困難。采用抗?jié)B等級(jí)作為砼抗水滲透性能的檢驗(yàn)評(píng)定指標(biāo)，將抗?jié)B等級(jí)分為六個(gè)等級(jí)，能夠覆蓋目前所使用的大部分砼種類，用于多數(shù)砼抗?jié)B性檢驗(yàn)評(píng)定。2023/5/16193.4主要影響因素及改善措施水膠比摻加引氣劑骨料的性能礦物摻合料養(yǎng)護(hù)條件2023/5/1620影響孔結(jié)構(gòu)3.4主要影響因素及改善措施水膠比

對(duì)砼滲透性影響最大的是水泥石的滲透性，骨料本身的滲透性對(duì)砼滲透性影響相對(duì)較弱。而水膠比直接影響著水泥石的滲透性。

水膠比較大水泥石的孔隙率較高水在水泥石中形成的相互連通的毛細(xì)孔體系較多砼的抗?jié)B性就越差。

實(shí)際工程中，可以通過適當(dāng)降低水膠比來獲得理想的砼抗?jié)B性能。2023/5/16213.4主要影響因素及改善措施摻加引氣劑在砼中摻入適量的引氣劑，能在內(nèi)部產(chǎn)生大量的、均勻的封閉微小氣泡，氣泡的相隔作用可以改變毛細(xì)孔的數(shù)量和特性，阻斷毛細(xì)孔的滲水通路和堵塞孔隙，改善砼孔結(jié)構(gòu)，從而提高砼的滲透性能。2023/5/16223.4主要影響因素及改善措施骨料的性能骨料質(zhì)地均勻，級(jí)配良好能保證砼的抗?jié)B性。良好的級(jí)配能使骨料的孔隙率和總表面積較小，提高砼的密實(shí)度；摻入適當(dāng)級(jí)配的骨料可以切斷毛細(xì)孔的連續(xù)性，改善了砼的孔結(jié)構(gòu)。2023/5/16233.4主要影響因素及改善措施礦物摻合料摻加粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉和硅灰可以改善砼的抗?jié)B性。由于摻合料顆粒粒徑較小，填充了砼的孔隙，大大增加了砼的密實(shí)度。此外，由于摻合料的火山灰性，在砼硬