淺議抗滲混凝土技術性能和施工質量控制要點

沈 猛

（伊犁森磊工程建設監理公司，新疆 伊寧 835000）

通常情況下，工業與民用建筑工程位于室外地坪以下部分的混凝土結構體，為防止地下水或潮汽滲入，確保結構體正常使用，對該部位混凝土工程采用抗滲性較強的混凝土進行澆筑。所謂抗滲混凝土，就是在普通混凝土基礎上，通過調整砂石級配、配合比、砂率等方法，以提高混凝土自身的密實性來達到提高抗滲能力的一種混凝土。在抗滲混凝土中的水泥砂漿，除了起到對粗骨料潤滑、填充空隙和粘結作用外，還要在粗骨料周圍形成密實的砂漿包裹層，以切斷石子表面存在的毛細管滲水通道，從而提高混凝土的密實度和抗滲透能力，達到使地下混凝土工程安全而耐久使用的目的。

1 抗滲混凝土的基本要求

抗滲混凝土在工程中的應用已有數十年的成功經驗，實踐表明，混凝土抗滲性能的優劣不僅取決于粗細骨料級配是否合理，更重要的是取決于混凝土的施工密實度。由于混凝土是非勻質材料，從微觀結構上分析它屬于多孔性材料，其內部有眾多大小不同的細微孔隙，其滲水就是通過眾多細微孔隙或裂紋實現的；因此，混凝土的滲透能力與內部孔隙數量、大小及貫通程度有直接關系，混凝土內部游離水多、密實性差、孔隙多而大，其滲水率就高。因此，要提高混凝土的抗滲透能力，關鍵在于提高其密度性，切斷和堵塞滲水通道。從理論分析可知，混凝土內孔隙的形成和孔徑大小是與混凝土的水灰比、砂石級配和砂率密切相關；而施工實踐表明，密實度與施工過程的質量控制特別是振搗和養護是否認真、到位直接有關。因此，應對防水混凝土的水灰比設計、砂石級配、水泥品種和用量、砂率等多方面實施嚴格的控制，以利于抑制其內部孔隙的形成，確保其抗滲性，達到抗滲混凝土所應具有的抗滲效果。為此，必須在保證施工和易性的前提下，盡量減少用水量，以減少多余游離水在向外蒸發時所形成的毛細孔數量和孔徑，還應選擇較富裕的水泥用量、砂率和灰砂比，以利于在粗骨料周圍形成粘結力強的砂漿包裹層，使粗骨料之間有足夠厚的砂漿隔離層來阻斷石子外表面的滲水通道。在粗骨料的選擇上應避免采用較大粒徑石子，以減少在混凝土終凝前因石子自然沉降而產生的孔隙。此外，還必須加強對施工全過程的施工質量控制，從原材料準確計量、充分攪拌、入模溫度、振搗，到后期多次抺壓、保濕保溫養護等，都應嚴格控制其施工質量，以確保其密實度和抗滲性能。

2 抗滲混凝土對原材料的質量控制要點

2.1 對水泥的質量要求

水泥是抗滲混凝土重要的膠凝材料，要求所采用的水泥抗水性好、不泌水、水化熱低并具有一定的耐侵蝕性。一般抗滲混凝土多采用普通硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥，其強度等級可根據地下工程結構設計強度要求及地下水壓力最大值要求擇優選取，且不低于42.5MPa，抗滲等級不低于P10；水泥必須是有相應資質且產品質量穩定的大廠生產的合格產品；水泥進場時質檢員應嚴格檢查其各項技術指標是否符合國家標準、是否受潮結塊和是否超過三個月的使用期。

2.2 對粗細骨料的質量要求

粗骨料應選擇天然或機械加工的卵石或碎石，其外形、粒徑、級配及雜質含量均應符合抗滲性及強度等級要求，石子應質地堅硬、級配連續、最大粒徑不大于31.5mm，其中針片狀顆粒含量小于10%，含泥量小于0.5%；細骨料應選用天然潔凈的中粗砂，粒徑為0.5～1.25mm，不含草根等有機雜質，含泥量小于1.5%。

2.3 對外加劑的質量要求

對普通混凝土摻用外加劑是為了在確保設計強度的前提下減少用水量、降低水灰比、提高和改善混凝土的和易性，以及調整混凝土拌和物的凝結時間、減少水泥用量、提高混凝土的早期強度和耐久性能；對抗滲混凝土通常采用的外加劑是防水劑，其主要成分是萘系減水劑、多羥基減水劑及多種輔助成分，它們具有摻量少、減水效果好、塌落度損失小、和易性好、粘聚性和保水性提高較多等特性，同時，還對混凝土的抗壓、抗折、抗滲性能都有明顯的提高和改善。抗滲混凝土中防水劑的摻量一般按水泥重量的3%左右來控制，過少不起作用，過多則會適得其反。如能同時摻入適量的加氣劑，使之與防水劑復合使用，混凝土的抗滲效果會更好；加氣劑的摻量可按該產品使用說明書中資料選用。

2.4 對摻合料的質量要求

摻合料在混凝土中已被廣泛使用，特別是對于有特殊要求的混凝土，加入某種摻合料對結構更為有利。抗滲混凝土最常用的摻合料以磨細礦粉和粉煤灰為主。大量工程實踐表明，摻合料的適量摻入，對提高混凝土的強度、改善混凝土的性能、減少水泥用量和降低水化熱效果十分顯著。但由于摻入摻合料后混凝土的早期強度增長較慢，因此，對結構早期強度要求較高的混凝土，應慎用摻合料，或摻量應相對少一些。

2.5 對拌和用水和養護用水的質量要求

混凝土的拌和及養護用水均必須是清潔的飲用水，抗滲混凝土當然也不例外；即使用水有困難，也不允許使用有侵蝕性化學成分的工業廢水去拌制和養護混凝土；對有懷疑的不潔河（渠）水，需經處理并檢驗合格后方可用于拌和及養護混凝土用。

3 抗滲混凝土的主要技術性能要求

3.1 抗滲混凝土的抗滲性能

抗滲性能是抗滲混凝土的主要技術指標。在建筑工程實踐中，抗滲混凝土的抗滲能力是通過抗滲試驗來確定的。混凝土結構體在外部環境水長期壓力滲透作用下，不僅不會降低其抗滲強度，還會不斷地有所提高，這是因為混凝土在水或潮濕環境中繼續得到了較好的養護，水泥石中的細微顆粒逐漸堵塞了自由水蒸發后留下的孔隙，切斷了混凝土中毛細管通道，水泥石的體積也發生了微膨脹；此外，混凝土結構中產生的微裂紋也會自然愈合。

3.2 抗滲混凝土的抗壓強度和抗拉強度

抗滲混凝土的抗壓強度與普通混凝土的抗壓強度基本相同，當水泥用量和砂率不變時，其抗壓強度隨水灰比的變化而增減；而抗拉強度又隨抗壓強度的提高而增加，兩者之間的比值波動在1/8～1/10之間。

3.3 抗滲混凝土的彈性模量

混凝土的彈性模量是反映抗滲混凝土變形性能的主要技術指標，它與組成混凝土的粗細骨料的變形性能有關。抗滲混凝土的彈性模量較普通混凝土的稍低，為確保其應具備的最低彈性模量，應在抗滲混凝土的粗細骨料選擇上嚴加控制，即優選彈性模量較高的石英石（砂）、玄武巖（砂）等作為抗滲混凝土的粗細骨料。

3.4 抗滲混凝土的耐熱性

試驗表明：在常溫下抗滲混凝土的抗滲性能是較高的，但當環境溫度升至100℃時，其抗滲性能有所降低；當環境溫度超過250℃時，則抗滲性能急劇下降；常溫狀態抗滲混凝土的抗滲壓力為1.8MPa，溫度升至100℃時抗滲壓力為1.1MPa，200℃時抗滲壓力則降至0.7MPa，當溫升至300℃時，抗滲強度僅為0.4MPa。因此，抗滲混凝土的正常使用溫度為100℃以內。