高性能混凝土抗?jié)B性63課件講解

高性能混凝土抗?jié)B性

評價(jià)混凝土抗?jié)B透性能的意義：混凝土的抗?jié)B性是評價(jià)混凝土耐久性的重要指標(biāo)?；炷量?jié)B性能的高低直接反映混凝土的耐久性能，因?yàn)榛炷恋闹T多破壞因素都與抗?jié)B性能有直接的關(guān)系，抗?jié)B性能差的混凝土，由于外界的水和侵蝕性介質(zhì)易于滲入混凝土內(nèi)部，故耐久性差，反之，則耐久性好。

目前雖然有一些快速評價(jià)混凝土抗?jié)B性的方法，但還沒有非常完善的方法可以用來評價(jià)混凝土對任意侵蝕性介質(zhì)的抗?jié)B能力。高性能混凝土是按耐久性設(shè)計(jì)的混凝土，研究各種介質(zhì)在混凝土中的滲透行為，是混凝土耐久性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨著高性能混凝土的發(fā)展，混凝土抗?jié)B透性能試驗(yàn)的新方法也不斷出現(xiàn)。

在含氯化物的環(huán)境中，氯化物的擴(kuò)散性是反映水泥基材料抵抗氯離子侵入和鋼筋腐蝕能力的一個(gè)參數(shù)，目前雖然有一些測試氯離子滲透擴(kuò)散性的方法，但由于對水泥基材料中離子的遷移特性還缺乏全面的了解，以及水泥基材料中氯離子遷移特性的復(fù)雜性，在這方面的研究還有待深入。

（一）GBJ82-85混凝土抗?jié)B透試驗(yàn)方法測試方法：每個(gè)配比的混凝土制備頂面直徑為l75mm、底面直徑為l85ram、高度為l50ram的圓臺(tái)試件6個(gè)；將圓臺(tái)試件養(yǎng)護(hù)至實(shí)驗(yàn)前1d取出，將表面晾干，然后在其側(cè)面涂一層溶化的密封材料(一般用蠟封)；在螺旋或其他加壓裝置上，將試件壓入經(jīng)烘箱預(yù)熱過的試件套中，稍冷卻后，即可解除壓力，連同試件套裝在抗?jié)B儀上進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)從水壓為0.1MPa開始,以后每隔8h增加水壓0.1MPa,并且要隨時(shí)注意觀察試件端面的滲水情況。當(dāng)6個(gè)試件中有3個(gè)試件端面有滲水現(xiàn)象時(shí)，即可停止試驗(yàn)，記下當(dāng)時(shí)的水壓。這個(gè)壓力就是混凝土的抗?jié)B壓力值。

適應(yīng)性：該方法適用于普通混凝土，但對于低水灰比的高性能混凝土，其抗?jié)B透能力較好，在采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)往往增加水壓到極限狀態(tài)，仍無試件透水。但可以在停止試驗(yàn)后，劈開試件測定平均透水高度。表8-6列出的混凝土抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果表明，水壓增加到4.2MPa時(shí)，基準(zhǔn)混凝土透水高度為40.0mm，而摻有硅灰或硅灰和磨細(xì)礦渣復(fù)合摻加的混凝土的透水高度僅為l4.0ram和12.5rnm，是基準(zhǔn)混凝土的35％和31.0%，這表明摻入硅灰或硅灰和磨細(xì)礦渣的高性能混凝土具有很好的耐久性。

（二）“溶液氣壓法”耐久性快速測試方法

溶液氣壓法是一種新型混凝土耐久性測試方法，可測試混凝土的滲透深度及滲透過程（武漢理工大學(xué)）。

測試方法：將混凝土試塊用環(huán)氧密封，僅留一面作為進(jìn)水面，然后將密封好的試塊浸于盛有水或其他溶液的壓力容器中密封，用鋼瓶氮?dú)庀蛉萜髦械乃蚱渌后w加壓，使水或其他溶液向混凝土中滲透。在距進(jìn)水面3cm處預(yù)埋一金屬片，并引出絕緣導(dǎo)線測試滲透過程中混凝土的電阻值，通過電導(dǎo)的變化描述混凝土的透水性。

溶液氣壓法與GHJ82-85國標(biāo)法的比較：●原理上：國標(biāo)方法試塊是一個(gè)敞開的通道，試塊中的空氣將被排出；溶液氣壓法將試塊周圍密封，只留出一面作為進(jìn)水面，阻止了空氣進(jìn)出的通道，混凝土受壓情況如同一個(gè)活塞，混凝土中空氣被完全壓縮?！癫襟E上：溶液氣壓法測試步驟少于國標(biāo)方法的步驟，免除了烘模、套模、卸模等繁重勞動(dòng)。●測試結(jié)果：溶液氣壓法與國標(biāo)方法試驗(yàn)結(jié)果有良好的相關(guān)性，溶液氣壓法測試深度略高于國標(biāo)方法。隨著壓力的增大，滲透深度差別增大。溶液氣壓法與國標(biāo)方法抗?jié)B結(jié)果的比值在1.03～1.38之間（見表8-8）。

●溶液氣壓法的其他特點(diǎn)：

①由于該設(shè)備可同時(shí)測試36塊標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊的抗?jié)B性能，所以可以用來進(jìn)行多種混凝土抗?jié)B性能對比研究，這在國標(biāo)方法中是難以測試到的。②利用該設(shè)備還可以進(jìn)行混凝土抗?jié)B性的在線檢測。由于溶液氣壓法是將試塊密封在容器中，因而測試中不能觀測混凝土的透水情況，所以采取引出導(dǎo)線方式測其在干燥和滲透狀態(tài)下電阻的規(guī)律性變化，間接觀測混凝土透水狀況，研究滲透過程。

③該方法還可以用來進(jìn)行不同黏度物質(zhì)在混凝土中滲透深度的測試。

（三）ASTMC1202標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法這是一種快速測定氯離子滲透的試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)原理：溶液中的離子在電場的加速下能夠快速滲透過混凝土試件。特點(diǎn)：這種方法試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間短，在試驗(yàn)室內(nèi)具有重復(fù)使用性。

測試方法：●每組三個(gè)試件，尺寸為φl00mm×50mm；●在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28d后，在20±2℃的水中浸泡14d，使試件達(dá)到吸水飽和；●試驗(yàn)時(shí)在混凝土試件的軸向施加60V的直流電壓，試件的兩側(cè)分別是濃度為3％的NaCl溶液和0.3mol／L的NaOH溶液，記錄6h內(nèi)通過試件的電量Q值(庫侖)，用以衡量混凝土的密實(shí)程度和抵抗氯離子滲透的能力。

實(shí)驗(yàn)表明：高性能混凝土的滲透能力很低；磨細(xì)礦渣和硅灰的摻入，使混凝土的微觀結(jié)構(gòu)變得很致密，制備的混凝土均屬滲透能力很低的高性能混凝土。

ASTMC1202方法的局限性：①通過試件的電量與孔溶液中所有的離子相關(guān)，而并不只是氯離子；②通電6h過程中離子的擴(kuò)散并沒有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即在短時(shí)間內(nèi)電流難以達(dá)到穩(wěn)定，測試是處于非穩(wěn)定狀態(tài)的；③測試電量并非完全混凝土試樣消耗的電量。對于低強(qiáng)度混凝土，孔隙率較大，試件的電阻很小，在60V電壓下會(huì)產(chǎn)大的電流，導(dǎo)致劇烈的電極反應(yīng)和焦耳熱，消耗一部分電量；④所測結(jié)果不能定量說明混凝土抗氯離子滲透能力，特別是針對高強(qiáng)高性能混凝土，當(dāng)水灰比很小時(shí)，該方法反映不出因混凝土礦物外加劑品種和比例發(fā)生變化導(dǎo)致的滲透性的差別。

（四）混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速檢測的NEL方法是一種飽鹽混凝土電導(dǎo)率法（清華大學(xué)），可以用來測定氯離子在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù)。測試方法：●采用10cm×l0cm×l0cm的混凝土立方體試件，切掉成型面和底面，加工成5cm厚的試件，●先在專用真空飽水飽鹽配套設(shè)備中保持真空度-0.05MPa以上6h，再加入4mol/L濃度的NaCl溶液在真空條件下飽鹽處理2h，然后浸泡24h即可?！駥υ嚇拥暮穸确较蚴┘又绷鞯碗妷?2～8V)，分別測量在不同電壓下飽鹽試樣中的電流，計(jì)算得到氯離子的擴(kuò)散系數(shù)D。該方法可以在飽鹽完成后l0min內(nèi)完成測量。

特點(diǎn)：●由于采用的電壓比較低，可以大大減少電極反應(yīng)的不良影響?！裨摲椒ㄟm用于各種強(qiáng)度等級的混凝土，可以反映出混凝土滲透性的細(xì)微變化，特別是礦物外加劑對混凝土滲透性的影響。

（五）混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速檢測的RCM方法是一種測定混凝土中氯離子非穩(wěn)態(tài)快速遷移的擴(kuò)散系數(shù)的方法|，用試驗(yàn)期間測得的氯離子滲透深度來計(jì)算氯離子的擴(kuò)散性。測試方法：●采用50mm厚的圓柱體試件，試件的曲面密封，然后把密封好的試件放置在塑料支撐上?！裰卧O(shè)計(jì)成傾斜的，以便排出試驗(yàn)期間陰極板上可能產(chǎn)生的小氣泡?！裨囼?yàn)槽內(nèi)為含有5％NaCl的0.2mol/LKOH溶液，橡膠筒中為