影響混凝土抗滲性能的因素以及改善抗滲性的措施

李寒暝

【摘要】混凝土作為建筑工程中常用的施工原材料，其抗滲性能將對建筑物使用功能、質量安全等有著重要的影響。本文就結合作者的實際工作經驗，分析影響混凝土抗滲性能的因素，并且提出了加強改善其抗滲性的措施，以供參考借鑒。

【關鍵詞】混凝土；抗滲性能；因素分析

前言

在現代化建筑工程的施工中，抗滲性能是混凝土耐久性、安全性評價的重要指標，在混凝土施工中，于受到設計不合理、施工質量差、人員操作失誤等，加上施工單位對混凝土耐久性的認識不夠深入，在混凝土施工時常會出現開裂、滲漏和裂縫等質量通病，很可能會影響到水工建筑物日常的運作及質量安全，嚴重情況下還會造成不可換回的損失。因此，施工人員必須提高對混凝土防滲性能各方面的認識，通過分析影響到混凝土防滲性能的各種因素，采取必要的措施，最大限度提高混凝土的防滲性能，從而保證建筑物的安全。

1、混凝土抗滲性的影響因素分析

1.1 混凝土密實度

提高混凝土密實度可以提高混凝土抗滲性。在混凝土生產、施工的各個環節要采取正確、有效的措施來提高混凝土的密實度。

當砂率為最佳砂率時，可使混凝土在較低用水量時獲得最佳的施工和易性。混凝土最佳砂率可通過室內試驗和現場配合比調整試驗獲得。如果混凝土使用砂率過小，則不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起到潤滑和填充作用，也會降低混凝土的施工和易性，混凝土不易振搗密實；混凝土粘聚性、保水性變差，容易使混凝土在澆筑過程中出現較大的泌水，從而導致混凝土抗滲性降低。粉煤灰是混凝土最常用的摻合料，一般摻量在30%左右。由于粉煤灰的早期水化程度較低，因此摻粉煤灰混凝土的早期抗滲性能比不摻粉煤灰混凝土略低。

1.2 水膠比

一般情況下，骨料的抗滲性較高，水泥砂漿的抗滲性是影響混凝土抗滲性能的主要因素。將混凝土中的孔隙劃分為四級：孔徑在20nm以下為無害孔級；孔徑在20～50nm為少害孔級；孔徑在50～200nm為有害孔級；孔徑在200nm以上為多害孔級。孔徑小于50nm的孔數量可能反映凝膠數量的多少，而凝膠數量越多則混凝土的強度越高，抗滲性越好。隨著混凝土水膠比的增加，混凝土中的孔隙率會增加，且無害孔和少害孔的比例降低，而有害孔和多害孔的比例增加，混凝土的抗滲性能會隨著混凝土水膠比的增加而降低。

1.3 骨料粒徑

在水膠比相同情況下，骨料的最大粒徑越大，混凝土的滲透系數越高，抗滲性能越低。水在一定的水力梯度作用下，會沿著混凝土中水泥漿體的連通孔隙滲透，在滲透過程中遇到粗骨料，由于通常情況下骨料的滲透性極低，水會繞著骨料與水泥漿體的界面運動。其一，骨料粒徑越大，混凝土滲透的平均路徑越短，混凝土的抗滲性能越低；其次，濕篩混凝土的界面結合比全級配混凝土好，可使二級配混凝土抗滲性能比四級配混凝土優，由于水的密度低于水泥漿體，在混凝土振搗施工時，水會在浮力作用下向上運動，水在上浮過程中遇到粗骨料時，會在骨料下方形成水隙而影響界面粘結性能，骨料粒徑越大，界面的粘結性能越低。

1.4 含氣量

研究表明，引氣劑的摻入，能夠在混凝土中引入適量的細小、均勻且獨立而不相通的氣泡，有效隔斷了混凝土中的毛細孔通道，防止水分滲透，從而增強混凝土的抗滲性能。氣泡的形態和大小對混凝土抗滲性能有較大影響。

2、對混凝土抗滲性能的改善措施

2.1 抗滲性水泥的選擇

第一，配制普通抗滲混凝土的水泥，要求抗水性好 ，泌水性小水化熱低并且具有一定的抗侵蝕性；第二，普通硅酸鹽水泥早期強度低水化熱低，抗滲性好，抗侵蝕抗腐蝕能力好，泌水性，干縮性較小，一般抗滲防水混凝土多采用普通硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；第三，在環境無浸蝕性介質和凍融作用時，應采用火山灰質或普通硅酸鹽水泥，當環境受凍融影響時必須采用普通硅酸鹽水泥，而不宜采用火山灰硅酸鹽水泥。

2.2 細骨料的選擇

第一，為了使混凝土具有良好的抗滲性，一般采用較高的砂率，這樣既能填充粗骨料周圍的空隙并將其包裹，而且還能形成一定厚度的砂漿層抗滲防水混凝土采用細骨料；第二，要求天然砂顆粒均勻、質地堅硬的河砂，含泥量<2% ，砂的粒徑0.4mm -1mm 的中粗粒徑較好，0.2mm -1.25mm 粒徑含量達95% 以上，有微量的細粉對抗滲混凝土質量不造成影響；第三，在一般水泥用量情況下，若粗骨料為卵石，混凝土的砂率可選用 35%左右；若粗骨料為碎石，則混凝土的砂率可選擇更大些，一般為35%-45%。

2.3 后期養護

在混凝土早期水化階段，如果養護不及時，水分迅速蒸發，可由外向內引發混凝土內部的水分遷移，這種遷移作用和持續的遷移過程，勢必在硬化混凝土中形成了大量100nm以上的連通孔甚至出現微裂縫，必然會降低混凝土的抗滲性能；而對于標準養護或及時水養護的混凝土，由于水泥可以持續得到水化所需要的水，水化物不斷消耗孔隙中的水而降低混凝土的孔隙率，增加密實性，從而提高混凝土的抗滲透能力。

另有研究成果表明，按抗滲要求設計的混凝土，如果沒有及時充分的養護，抗滲等級僅達到P3；而按不抗滲設計的混凝土，如果加強早期養護，其抗滲等級可達到P14。可見，及時充分的濕養護，對混凝土抗滲性能的影響明顯。

結語

總之，對影響混凝土抗滲的一些因素進行了分析，由于減水劑等的廣泛應用，混凝土水灰比趨低，混凝土的抗滲性能往往是有保障的。混凝土的耐久性問題日益為人們所關注，而要研究耐久性能就不能不關注混凝土的抗滲性能。因此，有必要在這方面進一步深入進行研究，建立抗滲性能指標與耐久性指標之間的聯系，為科學評價混凝土的抗滲性能提供依據。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準，普通混凝土長期性能及久性能試驗方法GB/T50082-2009

[2] 中華人民共和國國家標準，地下防水工程質量驗收規范GB50208-2011 。