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摘要：混凝土耐久性影响因素的不确定性和综合效应导致其作用机理的复杂性，其主要影响因素与混凝土的传质能力有关。欧洲混凝土委员会(CEB)和国际预应力混凝土协会(FIP)等国际组织早已强调混凝土渗透性对耐久性影响的重要性，并开展了一系列相关研究，取得了相应的成果。作为我国工程建设质量见证取样的强制控制试验项目，混凝土抗渗性能一直缺乏有效的现场检测技术，只能在试验室通过渗水高度法来确定，与实际工程质量有较大出入。鉴于此，本文利用一种新型混凝土渗透性能检测技术———Torrent透气法与试验室水压渗透试验方法进行对比试验研究，以探寻一种能够用于混凝土渗透性现场无损检测的技术和方法。
关键词：混凝土；抗渗性能；现场检测；技术试验
1混凝土性能的影响因素
(1)粉煤比，在混凝土的搅拌过程中加入一定量的粉煤灰可以有效的提高混凝土的性能，其主要表现在耐久性、抗渗性以及和易性。粉煤灰是由多种氧化物构成的混合物，因此不同厂家生产的比例可能会大有不同，因此在加入到混凝土之中时对水的需求量也会大有不用。粉煤灰的这种差异性使得配置混凝土时不能得到统一的配水标准，因此需要施工企业对粉煤灰进行成分分析，控制粉煤灰的质量，确定最为合适的粉煤比，进而提高混凝土的质量，提高混凝土的强度，防止出现土坍的现象。
(2)砂，砂作为配置混凝土的主要材料之一，控制其含泥量、提高砂率是提高混凝土强度的主要方法。在配置混凝土的过程中需要根据实际的施工要求选择合适的砂土进行配置，一般砂中都会含有一定量的泥土，如果泥土过大则不予考虑，避免对混凝土耐久性和强度造成影响。
(3)石子，石子主要是对混凝土的和易性造成影响，如果在混凝土中石子含量较高，石子的压碎值较高，不易压碎，最终会导致混凝土在施工过程中具有较差的流动性，混凝土的密度也会因为石子的分布不均匀而不均匀。因此需要利用先进仪器对石子的针片状进行检测，保证石子的压碎值在较低范围，尽量降低对混凝土和易性的影响。
(4)水泥，混凝土中占比超过一半的材料为水泥，水泥的质量很大程度上决定了混凝土的质量。在配置混凝土时需要对水泥的质量进行选择，水泥的标号越大，凝结后的强度越高，根据实际的施工要求选择合适的水泥标号，保证在经济的范围内达到较高的质量标注，进而保证整个工程质量。
(5)外加剂，外加剂主要是为进一步改善混凝土的质量，一般规定外加剂的剂量不能超过水泥质量的5%。
2混凝土抗渗性检测中的难题
抗渗性是评价混凝土长期性能和耐久性能的一项重要指标。通常，混凝土抗渗性是依据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082-2009)第6章“抗水渗透试验”规定的方法进行检测，试件为上口直径175mm、下口直径为185mm、高度为150mm的圆台体。但实际工程中并不总能得到规范要求的圆台体试件，尤其对于中小型施工单位承建的工程来说，现场没有这样规格的试模，意味着采用标准试件进行抗渗性试验不易实现。
3Torrent透气法试验装置及原理
3.1试验装置
Torrent渗透性检测仪是基于达西渗透定律，通过在混凝土表层创建真空，测试混凝土表层渗透压强差，确定混凝土渗透系数。该设备产于瑞士，关键技术在于双室吸盘和真空调节装置。双室吸盘包含内外两个腔室，优点是可以确保气体单向垂直的透过混凝土进入内室，从而克服了传统单室法渗透路径无法量化的缺点。真空调节器的主要作用是调节内外室压力的平衡，通过内置压力传感器测量内室压力变化，使内室与外室相连但不相通，从而保证透过混凝土的气体能够单向垂直流入内室。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆试验动力采用莱宝S1.5真空泵，功率0.08kW;采集系统为手持显示器，能够实时记录大气压与内室的压力差，由压力差最大值推出渗透系数和渗透深度。
试验时需首先创建真空，由真空泵将双室吸盘两室全部抽成真空。打开阀门，使空气透过混凝土中的微裂缝渗入内室，由调节器内置的压力传感器测定内室压力变化。通过真空调节器对内外室压力差进行调节，确保外室在完全负压密封下固定于混凝土表面，保证透过混凝土的气体能够单向垂直进入内室。紊流气体Ⅲ流入外室Ⅱ，Ⅴ部分的气体流入内室Ⅰ，可以方便地对渗流气体进行量化统计和分析。内置压力传感器，测量内室压力的变化情况并传输到采集系统，实时记录大气压和内室压力，根据压力差最大值推算出渗透系数和渗透深度。
3.2Torrent透气法原理
Torrent渗透性试验法的关键技术在于双室吸盘的设计，由于外室的保护和分流作用，使得通过混凝土渗透的气体能够单向垂直进入内室，为渗透气体的量化计算提供了关键指标和参数，在量化的基础上，可进一步推导渗流系数和渗透深度，进而对混凝土的渗透性进行判定。
4试验概况
4.1试验材料
试件采用标准圆台体试块。试块混凝土强度等级为C30，抗渗设计等级为P6和P8两种。试件的制作和养护均按GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行。
4.2试验方法
对同一试件分别用Torrent透气法和渗水高度法两种测试方法进行测试，并进行对比分析。首先进行Torrent透气法无损检测，然后再进行传统的破坏性渗水试验。
Torrent透气法渗透试验是气体渗透，对设备自身的密封性要求较高，故每次测量前都要对仪器进行标定。考虑试块含水率对测试结果的影响，同时也为更加符合现场的实际情况，养护好的试块静置于正常室温条件下10d方能进行试验，并在试验过程中记录每个试块的内室压力差最大值ΔPmax、渗透系数kT和影响深度Lg等。
Torrent透气法无损检测结束后，可直接进行渗水高度法试验。首先对试块进行密封装模，密封需采用专用的橡胶密封圈，装模结束后进行安装测试，当所有试模都不漏水时方能开始加压试验。渗水高度法试验按照标准GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》[10]进行，需在5min内加压至(1.2±0.05)MPa，并在24h内将恒定水压控制在(1.2±0.05)MPa，稳定压力达到后，方可作为试验记录的起始时间。加压结束后立即用压力机将试块劈开，用马克笔描出水痕，等间距测出10个渗水高度值，并绘制渗水水痕。
5混凝土外墙渗水探讨
5.1墙体渗水的动力
促使水分进入砌块的主要内部动力是毛细作用。砌块内的封闭微孔一般不具有毛细作用，但在生产砌块过程中加入了大量的水，这部分水蒸发后留下了大量连通的毛细孔，这些毛细孔便是毛细作用力的来源。砌块又是亲水性较好的材料，因而其毛细作用力非常大。风压力是促使水分进入砌块墙体的另一动力。一般情况下，风压力总是伴着雨水作用同时存在的，这使雨水进入墙体有一定的外部动力。
5.2混凝土墙体渗水原因
5.2.1材料方面的原因
混凝土砌块作为多孔材料，自然材料内部有十分多的孔洞。由于在生产时，料浆中加入了大量的水分，水与胶凝材料反应后留下孔洞通道。同时，发泡剂生成的气泡在料浆粘度不够的情况下，可能合并成为大气泡，降低抗渗能力。
若混凝土强度太低，表面粉化，从而与外层防水砂浆粘结不稳，出现防水层脱落，而出现渗水。
5.2.2施工方面的原因
由于我国大量的进行基建，大量的工程需要墙体材料，而砌块是首选的材料。导致砌块生产厂家经常出现供不应求的状况，从而使得很多砌块出厂时还在冒着热气，根本没有达到GB50203-2011《砌体结构工程施工质量验收规范》规定的28d，也没有达到产品标准GB11968-2006《蒸压混凝土砌块》规定的5d以上出厂的规定。在这样的情况下，砌块自身收缩还没有达到一个相对稳定的条件。
目前，各类建筑大量采用蒸压混凝土砌块作为隔墙及外墙材料，当作为外墙材料时，一般批荡防水砂浆作为防水层。而砂浆收缩率一般在千分之二左右，混凝土收缩率一般万分之二三，收缩性能不一致，容易导致防水层开裂。一旦防水层开裂，混凝土吸水，混凝土外墙有渗水的风险。
另外，施工水平高低决定了施工接缝处理的好坏，接缝处理不好，则在接缝处容易出现渗水，而砌块本身防水能力差，从而在接缝处吸水导致出现墙体渗水情况。目前，很多施工方都赶进度，并没有严格的按规范的要求对接缝进行处理。砂浆批荡也没有严格按照规定的要求进行，这才经常出现业主投诉外墙渗水的情况。
总之，虽然目前尚无取芯法测试混凝土抗渗性的标准规范，但实践中已有芯样检测混凝土抗渗性的应用，文献上主要有两种思路，但都有一些不足，本文借鉴了其中的长处，所研制的抗渗性检测装置可以利用现有混凝土抗渗仪，而操作又比较简便，此法适合在工程上推广应用。
参考文献：
[1]GB/T29062-2012，蒸压泡沫混凝土砖和砌块[S].
[2]戴国涛.加气混凝土砌块墙体渗水及处理方法[J].四川建材，2007，04.
[3]GB50203-2011，砌体结构工程施工质量验收规范[S].
论文作者:武鲁疆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/1
标签：混凝土论文; 内室论文; 砌块论文; 性能论文; 压力论文; 气体论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第22期论文;