混凝土抗渗等级对应渗透系数(混凝土渗透性能)

渗透性能

混凝土材料是一种多孔材料，在一定的压力下，水可以通过这些孔隙向混凝土内渗透，这种性能称为混凝土的渗透性。混凝土抵抗水的渗透能力称为混凝土的抗渗性。对于一些混凝土管道、液罐等要求水密性的混凝土结构，这种抗渗性显得特别重要。此外，水分和空气的进入，可以使钢筋锈蚀；一些天然的或工业的液体或气体渗入混凝土中，也可以侵蚀混凝土。混凝土的耐火性也在很大程度上取决于它的渗透性。因此，混凝土的渗透性也是耐久性破坏的一个重要因素。

1.混凝土抗渗性测试方法

测定混凝土的抗渗性有两种方法，一是采取逐级加压来评定混凝土的抗渗标号，二是采取一次加压来评定混凝土的相对渗透系数。

逐级加压法是将压力一级一级地加上，每加一级后恒压一段时间，观察是否渗漏，一直加到渗漏为止。以不渗漏时的最大压力为混凝土的抗渗标号。

一次加压法是一次将压力加到0.8MPa，恒压24h后，测量其渗水高度，用下式计算相对渗透系数：



式中 Kr——相对渗透系数，cm/h；

Dm——平均渗水高度，cm；

H——水压力，以水柱高度表示，cmH2O；

T——恒压时间，h；

a——混凝土的吸水率，一般为0.03。

2.影响混凝土抗渗性的因素

混凝土的渗漏是由混凝土中的孔引起的，因此，与混凝土的孔结构有直接的关系。显然，孔隙率越大，混凝土的抗渗性越差。但在孔隙率相同情况下，混凝土的抗渗性也有较大的差异。如果小孔较多而大孔较少的话，水的渗入阻力较大，因而混凝土的抗渗性较好。封闭孔能阻止水的渗透，因此，孔的封闭程度越高，混凝土的抗渗性也越好。可以说，所有能影响混凝土孔结构的因素都能影响混凝土的抗渗性。其中，影响程度最大的因素为水灰比和龄期。

（1）水灰比对混凝土抗渗性的影响 大量试验证明，水灰比越大，混凝土抗渗性越差。当水灰比大于0.50～0.60时，混凝土的抗渗性显著降低。当水灰比小于0.55时，抗渗标号一般可达到S8以上。

众所周知，水灰比对混凝土的孔结构有很大的影响。水灰比越大，混凝土的孔隙率越高。因此，混凝土的抗渗性随水灰比的增加而降低。当水灰比较大时，比较容易形成较多的大孔。由水留下的孔一般都是贯通孔。当水灰比较大时，由于沉降作用，泌出的水易在集料的下部富集，形成较大的空腔。而且在水的运动过程中，形成一些通道，使这些空腔连通起来。这就使得混凝土的抗渗性显著降低。

（2）龄期对混凝土抗渗性的影响 由于水泥的不断水化，这些水化产物将填充由水占据的空间，使混凝土的密实度提高。因此，混凝土的抗渗性随龄期的推移而提高。例如水灰比为0.75时，28天龄期混凝土的抗渗标号仅为S0，而180天龄期混凝土的抗渗标号可超过S10。

3.改善混凝土抗渗性的技术措施

混凝土的抗渗性不仅取决于混凝土的制备过程，也取决于混凝土的施工过程及后继的养护。因此，只有从混凝土的配合比设计到混凝土的制备、施工、养护每一个环节都严格控制，才能制备出具有较好抗渗性的混凝土。

固化地坪工人施工现场

从混凝土配合比考虑，可采取以下一些技术措施：

（1）降低混凝土的水灰比 前面已经阐述了水灰比对混凝土抗渗性的影响，对于混凝土抗渗性来说，水灰比是一个非常重要的因素，甚至可以说是一个决定性的因素。因此，必须严格控制。从混凝土抗渗性考虑，混凝土的水灰比不应大于0.55。

（2）掺入化学外加剂 从混凝土的抗渗性来说，减水剂和引气剂有着非常重要的作用。掺入减水剂可以减少混凝土的用水量，这就意味着减少了混凝土的初始孔隙率，显然是有利于提高混凝土抗渗性的。掺入引气剂，尽管它使混凝土的密实度降低，但它所形成的气孔是一些封闭的孔，不利于水的渗透。这些小气孔的引入，一方面起到一定的减水作用，另一方面也有效地阻止了泌水，防止了混凝土中一些大缺陷的形成和渗水通道的形成，从而提高了混凝土的抗渗性。

（3）采用优质矿物外加剂 在第二章曾经论述过，优质的粉煤灰具有减水作用，它较显著地减少混凝土的用水量，因而可以降低混凝土的初始孔隙率。一些较细的矿物外加剂可以使混凝土中的孔“细化”。这些作用都有效地改善了混凝土的孔结构。因此，有利于提高混凝土的抗渗性。此外，矿物外加剂中的活性组分可以与水泥水化时释放出的Ca（OH）2反应，使硬化水泥石中的Ca（OH）2减少，有利于减少混凝土的渗透破坏。

4.混凝土的渗透破坏机理

水泥的水化反应过程，在这一过程中，形成了一定数量的Ca（OH）2。由于Ca（OH）2有较大的溶解度，当水渗入混凝土中时，Ca（OH）2可以溶解在水中，随着水的渗漏而带出混凝土。另一方面，水泥的水化产物是与孔溶液的Ca（OH）2浓度相平衡的。Ca（OH）2流失将导致水化产物的分解。同时，由于Ca（OH）2流失，在原来Ca（OH）2晶体存在的地方形成了孔隙。因此，这种溶蚀作用使混凝土的密实度降低，从而提高混凝土的渗透性，反过来促进混凝土的溶蚀。

正是由于这种溶蚀作用，使混凝土的结构疏松，强度降低。

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