混凝土抗渗性能研究的现状与进展（一）

阐述了重视混凝土抗渗性的重要性，分析了影响混凝土抗渗性的各个方面和主要影响因素，并针对这些影响因素，介绍了国内外的研究现状和目前得到的一些重要结论，探讨了混凝土抗渗性研究今后的发展方向。认为透水性试验、氯离子渗透性试验和空气体渗透性试验都适用于不同的场合和场合，不存在孰强孰弱的问题。建议混凝土抗渗性研究应更多关注服役环境中荷载和裂缝扩展引起的混凝土抗渗性劣化。关于荷载对混凝土抗渗性的影响，目前不同研究者的研究结论差异较大的主要原因是试验条件不同。
关键词:混凝土抗渗耐久性微裂缝
1。引言
20世纪30年代，人们开始关注混凝土的抗渗性，这是从大型水利工程的建设开始的，如混凝土大坝、水渠、涵洞以及地下水位以下的地下构筑物，如隧道；一旦混凝土抗渗性不足或损坏，这些结构的使用效率就会降低，造成污染、渗漏等事故。尤其是大坝等大型水工结构，在设计中需要了解混凝土在高水压下抵抗水渗透的能力[1]。
20世纪80年代以来，人们对混凝土的抗渗性重新产生了兴趣，因为混凝土的耐久性越来越受到人们的关注。混凝土的耐久性与水及其它有害液体和气体流入其中的数量和范围有关，所以抗渗性高的混凝土耐久性好。近年来，高性能混凝土的概念有取代高强混凝土概念的趋势[2]，因为人们认识到单一的强度指标不足以揭示结构材料的工作状态。高性能混凝土的首要要求是耐久性有保证的混凝土。因此，研究高性能混凝土，必须重视混凝土的抗渗性。但在役混凝土的抗渗性并不是一个常数，它与龄期、浆体的水化程度以及微裂缝的扩展程度密切相关。因为涉及的影响因素太多，测试耗电。因此，目前人们在这方面取得的研究成果远不尽如人意，有必要在这方面进行进一步的研究。针对上述问题，本文分析了混凝土抗渗性的主要影响因素，并介绍了研究现状。
2。试验方法研究
混凝土的渗透性试验是一项困难而费时的工作。采用什么方法能够快速准确地测得反映混凝土渗透性的数据，首先成为相关研究者的研究领域。
研究混凝土抗渗性的试验方法很多；有传统的水压试验法、氯离子渗透试验法和近年来越来越受到重视的气体渗透试验法。气体渗透法更适合现场测试，但在国内应用相对较少。在实验室检测之前，两种方法是主要的。
2.1水压法
传统的水压试验方法分为恒流量法、渗透深度法和抗渗标记法。
稳流法测量压力液体流经混凝土的流量和速度，适用于研究强度低、龄期短等渗透性较高的混凝土。该方法中，渗透系数Kf可根据达西定律确定，可表示为:
Kf = μ Q d/ A .t .H (1)
此处，Kf为流量法测得的渗透系数；
μ——液体的粘度；
q ——液体流速
A ——流动液体通过的试样横截面积；
T——流体通过试样所需的时间；
D ——试样的高度；
H ——水头的高度。
在根据达西定律计算渗透系数的过程中，测量通常存在相当大的实验误差，因此谨慎的做法是在不同的低流速下进行测量，绘制流速与压降的关系图，并用直线拟合这些数据点[3]。渗透深度法测量的是压力液体对混凝土的渗透深度，适用于研究低渗透性的混凝土。在这种方法中，相对渗透系数可以通过下式计算
[4]:
KP = . D2 . v/2t . h(2)
这里，KP是用贯入深度法测得的渗透系数；
d ——平均穿透高度；
v-混凝土孔隙率；
T ——恒压时间；
H ——水头的高度。
应该说由于孔隙度测量的难度，经常使用估算值，Kp值有误差，一般只用于相对值的比较。R1·卡特里和v1·Sirivivatnanon[5]建立了稳定流法和渗透深度法之间的关系，并给出了两种研究方法的选择标准。他们认为，哪种测试方法合适取决于混凝土的28天抗压强度F28 c和龄期T。临界条件如下:如果213 (T) 2+111 (F28 c) 2 > 10400，则采用穿透深度法；如果213 (T) 2+111 (F28 c) 2 < 10400，则采用稳流法。
我国试验方法标准采用所谓的抗渗性标注方法[6]。用6个高度为180mm的截锥形试件施加0.1MPa起的水压，水压每8小时增加0.11mpa，直到6个试件中的3个被加压水穿透。停止试验，记录此时的水压值；通过简单的线性换算关系，将停止试验时的水压值换算成整数，这就是所谓的混凝土抗渗标志。也可以认为抗渗标号法是渗透深度法的特例。这种方法简单，适用于工程中评价混凝土的抗渗性，但对于科学研究来说，这种方法获得的数据太少。