混凝土抗?jié)B性能

1、學生：徐 闖學號：2014131025混凝土抗?jié)B性能目 錄研究背景一、概述二、混凝土滲透試驗方法三、影響混凝土抗?jié)B性能因素 四、提高混凝土抗?jié)B性能措施五、結(jié)語一、概 述1.定義：混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗有壓介質(zhì)（水、油、溶液等）滲透作用的能力。2. 混凝土抗?jié)B性的重要性 混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、鋼筋銹蝕、化學侵蝕、堿集料反應(yīng)等。其中混凝土的抗?jié)B性是混凝土耐久性的第一道防線，對混凝土的耐久性的影響十分重要。因為水分或侵蝕性介質(zhì)的入侵是引發(fā)混凝土質(zhì)量劣化、耐久性不足的主要原因。 有學者認為混凝土的抗?jié)B性是評價混凝土耐久性最重要的綜合指標。 圖1 水對混凝土的滲透作用 若混凝土抗?jié)B性差

2、，不僅周圍水等液體物質(zhì)易滲入內(nèi)部，而且當遇到負溫或環(huán)境水中含有侵蝕介質(zhì)時，混凝土就易遭受冰凍或侵蝕作用而破壞。對鋼筋混凝土還將引起其內(nèi)部銹蝕并導致表面混凝土保護層開裂與剝落。二、混凝土滲透試驗方法水壓力法穩(wěn)定流動法滲透深度法抗?jié)B標號法氯離子滲透試驗法直流電量法氯離子滲透法RCM法透氣法 三、影響混凝土抗?jié)B性能因素 3.1 粉煤灰文獻1研究了大量摻入粉煤灰對混凝土抗?jié)B性能的影響。如下圖所示。不摻粉煤灰的混凝土0%70%水泥被粉煤灰取代的混凝土 1.在28天期齡，無粉煤灰混凝土的空氣滲透性低于高摻粉煤灰混凝土。 2.在91天期齡，50%替代量的混凝土配比，其空氣滲透性、水滲透性最低。 3.通常而言

3、，只要水泥替代量不超過50%，粉煤灰的摻入將降低混凝土的氯離子滲透性 測試強度、氯化物滲透性、空氣滲透性和滲水性測試強度、氯化物滲透性、空氣滲透性和滲水性3.2 硅灰Celik Ozyildirim2在研究礦渣和硅灰摻入混凝土中對滲透性的影響時發(fā)現(xiàn)，少量的硅灰(3%5%)和高達47%的礦渣在水灰比為0.40.45 的情況下，可獲得既經(jīng)濟又具有足夠強度的低滲透性混凝土。他得出結(jié)論:用礦渣作為膠凝材料的一部分比單純用普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料配制的混凝土，其抗氯離子滲透的能力更高。 3.3 其他組分材料 研究聚丙烯纖維摻入混凝土中，是否會與混凝土的各種外加組分如：粉煤灰、硅灰、或磨細的高爐礦渣發(fā)生

4、反應(yīng)導致抗?jié)B性能下降的問題；通過實驗確定：雖然聚丙烯纖維摻入會降低混凝土的抗?jié)B性，但聚丙烯纖維基本不與上述其它組分發(fā)生反應(yīng)，上述組分對混凝土抗?jié)B性能的正面影響在摻入聚丙烯纖維后依然存在，也就是說混凝土耐久性不會受到合成纖維的影響。 膨脹劑對混凝土抗?jié)B性能的影響，視混凝土內(nèi)、外部對膨脹的限制情況而定。孫偉 等人對鋼纖維、合成纖維以及膨脹劑在混凝土硬化過程中對收縮開裂的影響進行了研究，研究結(jié)果證實：鋼纖維與膨脹劑混合增強混凝土，鋼纖維能夠?qū)ε蛎洰a(chǎn)生很大的內(nèi)部限制，使得混凝土更加致密，混合增強的方式能夠取得很好的抑制硬化期間收縮裂紋的效果，從而極大地改進抗?jié)B性能。 3.4 水灰比 水灰比對混凝土抗?jié)B

5、性的影響最大。水灰比越大，包圍水泥顆粒的水層就大，水在水泥石中形成相互連通的、無規(guī)則的毛細孔系統(tǒng)，使水泥石的孔隙率增加，混凝土的抗?jié)B性就差。相同條件下，隨著水灰比增大，毛細孔的半徑明顯增大，見下表1。當混凝土水灰比大于0.5時，混凝土的滲透性急劇增加。序號水灰比積分孔隙率cm2/g體積（%）10.250.10519.520.300.10018.930.350.14524.840.50.21923.0表 表1 水灰比和孔隙率的關(guān)系2滲 透 性水 灰 比 關(guān) 系3.5 水泥用量、砂率及灰砂比 足夠的水泥用量和適宜的砂率，可以保證混凝土中水泥砂漿的數(shù)量和質(zhì)量，使混凝土獲得良好的抗?jié)B性。因此, 防水混

6、凝土的水泥用量最低不得小于 320kg/m3。 混凝土一般采用較高的砂率。 因此，除了要求填充石子空隙并包裹石子外, 還必須具有一定厚度的砂漿層。另外，混凝土中砂率 的選擇必須與水泥用量相適應(yīng)，在一般水泥用量情況下, 卵石防水混凝土砂率可選用 35%左右，而碎石防水混凝土空隙率較大, 砂率以35%45%為宜。 3.6 水泥品種、水泥細度 配制普通抗?jié)B混凝土的水泥，要求抗水性好，泌水性小，水化熱低并具有一定的抗侵蝕性。 普通硅酸鹽水泥 ，早期強度增長快，泌水性小，干縮性較小，但抗水性和抗酸鹽侵蝕能力較差。礦渣硅酸鹽水泥，水化熱較低，抗硫酸鹽侵蝕能力好，但泌水性較大，抗?jié)B性較差,，干縮性也較大。

7、綜上所述，普通混 凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥，而礦渣水泥在采取相應(yīng)措施的情況下也可使用，水泥較細對提高混凝土抗?jié)B性有利。3.7 孔徑尺寸 混凝土的抗?jié)B性能很大程度上都取決于混凝土材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多孔性和滲透性。序號孔隙類型主要形成原因典型尺寸/m占總體積%孔型1凝膠孔水泥水化的化學收縮0.0330.510大部分封閉2毛細孔水分蒸發(fā)遺留1501015大部分開放3內(nèi)泌水孔鋼筋或骨料周界的離析101000.11大部分開放4水平裂隙分層離析（0.11）10312大部分開放5氣孔引氣劑專門引入525310大部分封閉攪拌、澆筑、振搗時引入（0.15）10313大部分封閉6微裂縫收縮（15） 10300.1開放

8、溫度變化（120）10301開放7大空洞和缺陷漏震、搗不實（1500)10305開放 寺村悟等認為：影響混凝土滲透性的是孔徑為1050nm的中毛細孔和孔徑為50104 nm的大毛細孔。陳立軍等人據(jù)Darcy公式和cantor方程，研究了混凝土孔徑尺寸對其抗?jié)B性的影響。得出結(jié)論：混凝土中毛細孔半徑越小，混凝土的抗?jié)B性越差；非毛細孔和超微孔孔徑越小，混凝土的抗?jié)B性越好。 3.8 集料最大粒徑和及配對混凝土抗?jié)B性 骨料的形狀、最大粒徑及極配，對骨料與水泥漿體界面上的結(jié)構(gòu)有影響，當骨料中含有較多的片狀、條狀骨料或骨料的級配不好時，界面上將存在較多的自由水或孔隙，水分在蒸發(fā)后也將形成較多的孔隙。因此，骨

9、料的尺寸越大，骨料的級配越差，混凝土的滲透性就越差，抗?jié)B性就越差。 3.9 養(yǎng)護條件與養(yǎng)護方式 混凝土具有良好的組成, 但也只有在良好的養(yǎng)護條件下才能充分發(fā)揮其防水作用，否則，由于養(yǎng)護不良也會大幅度降低其抗?jié)B性。此外，溫度和濕度 是水泥水化 的必要條件，新澆混凝土在潮濕環(huán)境中或水中硬化, 不但總孔隙率降低，而且孔徑也較小。這就增加了混凝土密實性，提高了混凝土的抗?jié)B性。因此，經(jīng)過長時間在潮濕環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土抗?jié)B性提高很多。1.提高混凝土自身的抗?jié)B能力設(shè)計合理的混凝土配合比，嚴格控制混凝土的水灰比在混凝土中摻入粉煤灰等外加劑提高混凝土的抗?jié)B性對砂石的清潔度特別是含泥量提出嚴格要求采用機械振搗和機械攪拌，保證混凝土的抗?jié)B性加強混凝土的養(yǎng)護2.采用表面涂層或覆蓋層3.浸漬混凝土 4五、提高混凝土抗?jié)B性能措施 混凝土的抗?jié)B性是決定混凝土耐久性的最重要因素之一。分析影響混凝土抗?jié)B性的因素對提高混凝土在嚴酷的自然環(huán)境下具有較長的使用壽命有著極其重要的現(xiàn)實意義。六、結(jié) 語1 易成、謝和平、孫華飛、高偉，混凝土抗?jié)B性能研究的現(xiàn)狀與進展. 混 凝土，2003.2 李志勇、姚佳良、張宇