潘 聰
(濱州市誠信建設工程檢測有限公司 256600)
關于抗滲試驗方法的改進研究
潘 聰
(濱州市誠信建設工程檢測有限公司 256600)
混凝土的抗滲性能是指液體、氣體等受壓力、化學勢或電場作用,在混凝土中的滲透、擴散或遷移的難易程度。混凝土作為一種多孔結構的材料,水可以充當載體將其他有害離子進入混凝土內部骨料,導致堿集料反應的發生。混凝土的抗滲性能是一項重要的耐久性指標,是各實驗室試驗檢測項目之一。
混凝土;抗滲性能;抗滲試驗
首先簡單介紹一下這個試驗,抗水滲透試驗的用意是模擬混凝土建筑物在水壓力作用下混凝土抵抗水的滲透性能,一般是地下墻體阻擋地下水的現象,一面有水壓力的作用,另一面為室內。原理是達西定律,水在單位時間內通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比,與過水斷面面積和總水頭損失成正比。簡單測算了一下,根據壓強公式P=ρgH其中重力加速度取10, 1.2Mpa的瞬時壓力理論上能將水噴到120米高處。壓力是相當大的。這是直觀上的認識,怎樣將如此大的水壓力給密封牢靠,是抗滲試驗的難點,也是抗滲試驗的關鍵技術手段。隨著新材料的不斷出現,新的密封手段也應運而生。
現行《地下工程防水技術規范》GB 50108—2008)已經將舊《地下工程防水技術規范》GBJ 108—87規定的按最大水頭與防水混凝土厚度的比值來確定混凝土的設計抗滲等級改為按工程的埋置深度來確定混凝土的設計抗滲等級,埋深小于10米選P6,介于10-20米選P8,介于20-30米選P10,大于30米選P12,目前常見的有4種抗滲等級。也是實驗室經常見到的。
用HP-4.0自動調壓混凝土滲透儀是很傳統的抗滲儀器,密封材料采用硫磺膠泥,防水涂料,石蠟加松香,密封圈等諸多方法進行密封,起初在0.2MP有時還可以密封住,隨著壓力的逐步提高,許多密封方法并不理想,劈裂以后,水有周邊向內部滲透的趨勢。現將密封膠進行試驗的關鍵方法與步驟描述如下并作適當的解釋說明,密封膠為硅酮耐候膠候密封或硅酮結構膠。
1.在制作試件的過程中應使用親水性脫模劑,保證理想的試驗效果。標準養護試件應在溫度為20±5的環境中靜置一晝夜至兩晝夜,然后拆模。進行抗滲試件的測量工作,用300mm的游標卡尺進行測量并記錄,通過對現已成型的試件測量后發現大部分抗滲試件為150×174×184mm。
2.將委托編號貼于試件尺寸為175mm的頂面,應采用牢固粘貼方式防止在試驗過程中標簽脫落。
3.抗滲試件在標準養護室養護,27天后取出,將抗滲試件用抹布擦干凈,待表面晾干,轉入抗滲操作間,對端面進行處理,并清理試件表面。將抗滲試件放于移動小推車上備用,小推車可方便進行試驗。
4.將硅酮耐候密封膠均勻涂抹于試件表面,將抗滲試件放在轉盤上,大頭在下,將密封膠涂抹在泥子刀上,泥子刀靠近試件表面,旋轉抗滲試件,自上而下均勻涂抹在抗滲試件表面,此過程可以用一張紙墊于抗滲試件下方便于清理,依次進行余下5塊抗滲試件,等五分鐘后進行裝模,在此過程中,也可以加一道至兩道密封膠條,由于經常對抗滲試模進行打磨,內徑有可能增大,故加一道或兩道密封膠條。硅酮耐候密封膠材料用量計算過程如下:涂抹層按預估厚度 1.5mm,密度0.9×10-6kg/ mm3進行計算。一組抗滲試件的密封材料用量為6×0.9×10-6×150 ×180×π×1.5=0.69 kg。
5.用加壓裝置將抗滲試件壓入抗滲試模,加荷至150KN左右,大約對試模的正應力為0.1MPa,此時停止加載,荷載值尤為關鍵,太大會將試件壓碎或試驗結束后造成脫模困難,太小得不到理想的密封效果。通過對試件軸向施加荷載來實現抗滲試件與試模形成徑向壓應力,擠壓密封膠,使裝模過程中形成的缺陷得到彌補,密封效果良好。
6.將帶模抗滲試件放置在室溫24小時后進行試驗。太早密封效果不理想,太遲雖然密封效果好,但試驗周期相應加長。通過積累的試驗經驗,24小時后進行試驗密封效果可以。
7.啟動抗滲儀,檢查抗滲儀的運行情況,填寫使用記錄。將水注滿試位坑,然后將帶模試件裝在抗滲儀上,用電動工具將螺絲擰緊。打開 6個閥門,設定抗滲加壓壓力,待壓力穩定后記錄試驗開始時間,填寫抗滲試驗記錄。一組試件的編號規則為:試驗人員站在操作面板前,自前而后,自左至右,依次編號。
8.從0.1Mpa開始,每隔8小時增壓0.1Mpa,并隨時觀察試件的端面滲水情況,發現滲水時,記錄此時幾號試件的水壓力。當6個試件有3個出現滲水現象是立即停止加壓,記錄此時的水壓力,精確至分鐘。或加壓至規定抗滲等級后,停止試驗,記錄此時的水壓力,精確至分鐘。
9.試驗過程中,當壓力穩定在0.1Mpa時,30分鐘內若出現周邊透水,說明操作步驟有些失誤,應查找原因方可進行二次密封。當發現試件周邊滲水時,應重新密封,密封最好不多于三次,如密封不住,應重新制作試件樣品。
10.試驗結束后,記錄此時的結束時間。脫模,試模保養。脫模后用轉速可調帶鋼絲刷的角磨機,進行清理試模內模腔,涂抹潤滑油后待用。清理一組試模大約需要1小時左右。
全自動抗滲儀的操作過程簡單,方便適用。將試件用生膠帶纏一圈,大頭朝上,放入儀器,然后用油壓進行密封。
對試模和試件尺寸的改進建議。
現階段大部分土木工程領域采用的都是商品混凝土進行施工,混凝土抗壓試塊可以采用100×100×100(mm)的非標準試塊,由此混凝土抗滲試件能不能也可采用小尺寸試件,例如100×115×125(mm)的圓臺體。這樣試件重量可以減少60%左右,試模重量減少50%左右,將大大方便檢測人員進行操作,減輕勞動強度,節約試驗密封材料成本。
隨著科技進步,新方法的不斷出現,抗滲試驗將更加簡單方便。
中華人民共和國國家標準《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T 50082-2009
中華人民共和國國家標準《地下工程防水技術規范》GB 50108—2008
檢測技術《混凝土抗滲試驗密封新技術》文章編號 1009-9441(2008)06-0033-02
G322
B 文章編號1007-6344(2016)07-0301-01
凝土《關于普通混凝土抗滲試驗方法的幾點提議》
1003-8965(2009)03-0114-03