隧道二襯纖維混凝土防滲抗裂性能檢測研究

周俊英

摘要：隧道是穿越山區等地形條件的重要交通工程形式，隧道結構體承受的環境應力與載荷條件相對復雜，需要采取更為有效的技術方法維持其整體穩定性與使用安全。防滲與抗裂性能是衡量隧道工程質量的重要指標，其檢測與控制是工程質量管理的重要內容。本文針對隧道二襯纖維混凝土這一特定材料類型，探討分析了防滲抗裂性能檢測的相關內容，旨在提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：隧道；二襯纖維混凝土；防滲；抗裂；檢測

中圖分類號：U454 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2017）06—0143—02

1隧道二襯纖維混凝土防滲抗裂性能指標分析

1.1隧道二襯纖維混凝土防滲抗裂指標

（1）混凝土抗裂性能評價指標

針對混凝土抗裂性能進行評價的指標主要包括極限拉伸值、拉壓比、韌性、熱強比、抗拉韌性、彈強比、抗裂性指數等。

在實際檢測環節中，拉壓比的測定是一項評定混凝土材料的核心抗裂性能指標，目前針對拉壓比測定的研究較多，重點在于對抗壓和劈裂抗拉強度之間關系的測試，同時推導出混凝土材料構筑結構的強度水平。

拉壓比是評價混凝土抗裂性的一個重要指標。極限拉伸值的測定是抗裂性能指標測定的主要參數，拉伸值的高低與抗裂性能正相關。國內外的研究人員做了大量的試驗，研究了不同類型混凝土抗壓強度和劈裂抗拉強度的關系，并推導出劈裂抗拉強度。

韌性綜合反映了混凝土材料與斷裂特征，其指標內涵為材料在一定載荷水平條件下形成結構性破壞時吸收的能量，吸收能量與韌性正相關，具有較高韌性的材料抗裂性能更好。當前常用的混凝土材料韌性測試方法包括：能量法、強度法、能量比值法等。

（2）混凝土防滲性能評價指標

對于混凝土材料防滲性能的評價指標主要依據相應檢測方法分為：防滲標號、滲透系數和滲水高度等。

防滲標號是當前我國混凝土防滲檢測中采用的主要指標，但受限于檢測精度水平，使用這一指標有時并不能有效滿足實際防滲檢測的需求。在同等檢測條件下，相同數量級的滲透系數所對應的防滲標號有著一定的差異，這種差異在防滲標號較大的情況下更加明顯。

滲水高度指標對于防滲性能的反應較為直接，通過對于一定時間后材料滲水高度的測量獲得相應的滲透性評定結果，其檢測結果精度更高。

測量材料內部氯離子的滲透性能也是常用的混凝土防滲性能測量方法，該方法在高性能混凝土檢測中的實踐效果較為理想。氯離子檢測儀直流電量法和氯離子擴散系數法為主。直流電量法的檢測過程為：首先將檢測對象材料混凝土進行取樣切割，將取樣真空飽水處理后放置于試驗槽內，槽兩端分別盛放指定濃度的NaOH溶液和CaCl溶液，接通直流電源，在一定水平電動勢的驅動下，測量通過混凝土材料的電量值，最終換算成相應的氯離子滲透能力參數，氯離子滲透能力與材料的防滲性能成反比。

除此之外，氣體滲透法也是混凝土防滲性能的檢測技術形式之一。相應的檢測結果表明：混凝土防滲性能與氣體滲透系數間存在1-2個數量級的差異，在混凝土整體材料較為緊密、滲透陛較低的情況下，兩者間的差異性更為明顯。檢測環節氣體壓力上將會帶來防滲（水）系數和透氣系數的差別減小。

2隧道二襯纖維混凝土防滲抗裂性能檢測技術應用

2.1隧道二襯纖維混凝土抗裂性能檢測技術應用

當前，我國對于隧道二襯纖維混凝土抗裂性能檢測的方法尚未形成同一性的規程，通常根據工程的實際情況選擇落錘沖擊法、子彈沖擊法、SHPB試驗法等具體檢測形式。

常見的落錘沖示試驗方法較為便捷，對于場地與相應試驗條件的要求較低。此方法測量結果可從以下三個方面選取：（1）落錘沖擊條件下，試件出現第一條裂縫情況時的落錘沖擊次數；（2）落錘持續沖擊條件下，測量設備中4塊試件中3塊發生接觸時的沖擊次數；（3）破壞與初裂時沖擊次數的差值和沖擊耗能。

材料在沖擊荷載作用下能吸收較大的能量而不破壞的性質稱為沖擊韌性。沖擊韌性可用來表征材料抵抗變形和斷裂的能力，其大小以標準試件破壞時單位面積或體積所吸收的能量表示。混凝土的沖擊試驗一般經歷三個階段，即初裂、繼續沖擊和破壞階段，分別以平均初裂次數、平均終裂次數及二者的差值表示。

2.2隧道二襯纖維混凝土防滲性能檢測技術應用

隧道二襯前衛混凝土中通常包含鋼纖維、碳纖維成分，這些成分具有導電性，通過外加電源進行檢測的氯離子滲透系數法和電通量法在這種條件下不適用，因此可采用壓力滲透系數法進行防滲性能檢測。

在檢測過程中，首先選擇尺寸合適的混凝土相對滲透系數試件，試件材料通過有效養護周期后方可投入檢測。試驗環節，測試壓力控制在1.2MPa水平范圍內，試驗時間24h，測量水分在纖維混凝土中的滲透高度，將測量數值代人《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》中的相應公式換算出相對滲透系數。換算公式如下：

3結語

綜上所述，隧道二襯分部工程中使用的纖維混凝土其材料性能對于工程建設質量有著直接的影響，結合工程實際情況，合理選擇材料防滲抗裂性能檢測方法，按照規范流程開展檢測工作，能夠有效保證檢測結果的準確性，確保使用材料達到工程設計與施工質量控制指標，為建設高水平隧道工程提供基礎性的支持，促進交通網絡建設的持續發展。