水泥混凝土抗渗性影响因素及改善措施.doc

水泥混凝土抗渗性影响因素及改善措施1.抗渗混凝土的水泥品种的影响及选择（1）配制普通抗渗混凝土的水泥，要求抗水性好，泌水性小、水化热低并且具有一定的抗侵蚀性；（2）普通硅酸盐水泥早期强度低水化热低，抗渗性好，抗侵蚀抗腐蚀能力好，泌水性，干缩性较小，一般抗渗防水混凝土多采用普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥；（3）在环境无浸蚀性介质和冻融作用时，应采用火山灰质或普通硅酸盐水泥，当环境受冻融影响时必须采用普通硅酸盐水泥，而不宜采用火山灰硅酸盐水泥。2.水灰比的影响及控制（1）混凝土拌合物的水灰比对硬化混凝土的空隙率的大小数量起决定性作用，直接影响混凝土结构的密实性，在水泥的水化过程中，随着混凝土中的游离水的蒸发，会在混凝土内部留下大量空隙，这些空隙相互贯通形成开放性毛细管泌水通道，使混凝土抗渗性能降低，透水性增高；（2）水灰比是影响混凝土抗渗性能的主要因素，试验表明，当水灰比超过 0.6 时，抗渗性明显下降，因此，从满足混凝土抗渗性耐久性出发，抗渗混凝土的最大水灰比应不大于 0.6。3.粗骨料的影响因素和选择（1）防水混凝土的粗骨料可用碎石或卵石这两种骨料，它们本身可以认为是密实的不透水的；（2）碎石的表面粗糙，多棱角，与水泥黏着比卵石要好很多，但却不能具有与卵石同样的和易性，因此水泥用量也要增多对抗渗性不一定有利；（3）要想获得碎石混凝土良好的强度和易性和抗渗性能，就必须适当增加水泥的用量且采用合理的砂率，同时，碎石本身的粒径最好不要超过40mm，而且要与具体的结构厚度钢筋密度振捣条件等因素结合；（4）选择石子要质地细密坚硬，形状整齐的卵石或碎石，含泥量小于0.5%，针片状颗粒小于10 % ，级配连续，最大粒径小于31.5mm，5mm筛孔累计筛余；4.细骨料的影响因素和选择（1）砂率过大时，总表面积大，空隙率增大，拌合物缺乏粘结性，流动性小，使混凝土的最终密度不高；（2）当砂率过小时，不能在粗骨料周围形成足够的具有润滑作用的砂浆层，水泥用量和用水量相对增多，混凝土容易出现不均匀现象及收缩大的现象，造成混凝土拌合物的流动性减小，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散，从而使混凝土的抗渗性能变差；（3）为了使混凝土具有良好的抗渗性，一般采用较高的砂率，这样既能填充粗骨料周围的空隙并将其包裹，而且还能形成一定厚度的砂浆层抗渗防水混凝土采用细骨料；（4）要求天然砂颗粒均匀、质地坚硬的河砂，含泥量2% ，砂的粒径0.4mm -1mm 的中粗粒径较好，0.2mm -1.25mm 粒径含量达95% 以上，有微量的细粉对抗渗混凝土质量不造成影响；（5）在一般水泥用量情况下，若粗骨料为卵石，混凝土的砂率可选用 35%左右；若粗骨料为碎石，则混凝土的砂率可选择更大些，一般为35%-45%。5.外加剂对抗渗的影响和措施5.1采用减水剂或引气减水剂在和易性相同的情况下，就可大幅度地减少拌和用水量，若搀入能引入适量微小气泡的减水剂，由于减少泌水通道，从而对提高其抗渗及抗冻性能均会起好的作用。5.2抗渗混凝土主要使用的外加剂（1）防水剂、 膨胀剂、 引气剂和减水剂，其防水机理不尽相同。（2）掺膨胀剂混凝土的防水机理：掺膨胀剂的目的是提高体积稳定性、密实性，抗渗透性，从而得到防渗混凝土。掺入膨胀剂的混凝土在水化过程中，形成大量体积增大的钙钒石，产生一定的膨胀，能改善混凝土的孔洞结构，使总孔率减少，毛细孔径减小，提高了抗渗性，（3）掺引气剂、 减水剂的抗渗混凝土防水机理分别是：掺入引气剂后混凝土拌合物中产生大量微小、均匀的气泡，由于气泡的阻隔，使混凝土拌合物中自由水的蒸发路线变得曲折、细小、分散，因而改变了毛细管的数量和特性，减少了混凝土的渗水通路；（4）混凝土掺入减水剂能提高抗渗性和具备防水能力，其原因：1）掺入减水剂后，由于减水剂的分散作用，使水泥颗粒表面形成一层稳定的水膜，借助于水的润滑作用，混凝土的和易性显著增加。2）混凝土掺入减水剂后在满足一定施工和易性的条件下，可降低拌合水用量，从而减少混凝土游离水的数量和减少水分蒸发后留下的毛细孔体积，提高了混凝土的的密实性；（5）通过对掺膨胀剂，混凝土和掺引气性减水剂混凝土防水机理讨论，看出后者在满足抗渗要求的同时，也使混凝土具有了许多我们所需要的特性。抗渗混凝土要求水泥用量应在保证混凝土耐久性能的同时，尽可能降低水泥用量，以达到降低水化热的目的，选用减水率较高的减水剂可有效的降低水泥用量。6.粉煤灰对于混凝土抗渗性的影响（1）在混凝土配合比相同的条件下，掺入磨粉煤灰，混凝土抗渗性有明显的改善作用；（2）因为粉煤灰的活性成分能与硅酸盐水泥水化时析出的氢氧化钙结合生成比较稳定的硅酸钙水化物，这种水化物不仅有助于混凝土后期强度的增长，而且由于水化物在反应过程中体积胀大，使混凝土的结构更加密实，增加了阻水作用，从而使混凝土的抗渗性得到改善。7.混凝土制作工艺中影响渗透性的因素及改进措施在选定材料和配合比后，混凝土进入制作和使用阶段，包括拌和、运输、浇捣和养护四道程序。7.1混凝土拌和中存在的问题及改进措施在很多施工现场，一些操作人员在用搅拌机拌制混凝土时，材料的投入顺序、加水量的多少、搅拌时间的控制等重要环节均不按有关技术规范要求去做，随意性很大，致使混凝土熟料得不到充分地搅拌，而且加水常常超量，使水灰比过大，从而降低了混凝土成品的抗渗性。因此，加强操作人员的业务素质培训是提高混凝土的拌合质量的关键措施。操作人员应该具备如下几条基本常识:(1)搅拌时间控制在90 s以上；(2)严格控制混凝土施工配合比，并且不得随意加减水；(3)注意各种材料投入搅拌筒的顺序，即为砂、水泥、石，采用一次投料法；采用强制式搅拌机搅拌的加料顺序是先加粗、细骨料和水泥搅拌60 s，再加水继续搅拌；(4)控制干料总量，干料总量约为拌和物的1. 41. 7倍；(5)拌好混凝土要卸尽，不能采用边出料边进料的方法。7.2混凝土浇捣时存在的问题及改进措施混凝土浇筑、振捣是保证混凝土工程质量的关键性工序。混凝土浇筑一定要认真、分层，浇筑层一般不得超过20 cm，浇筑尽可能连续进行等。混凝土施工中最常见的质量事故如蜂窝、麻面、孔洞、露筋、埋件和转角处多孔疏松，拆模时脱棱掉角、表面泛浆和多孔，使混凝土的密实性降低，从而降低了混凝土的抗渗性，像这类事故多是由振捣过度、振捣不足或漏振所致。日常混凝土施工中多采用插入式振捣器，为避免超振、漏振、欠振现象发生，振捣时应注意以下规定：(1)每一振点的振捣时间，应保证混凝土振捣密实，即表面呈现浮浆和不再沉落为止；(2)采用插入式振捣式振捣器的移动间距不宜大于作用半径的一倍；振捣器距模板不应大于作用半径的1 /2；应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件；为使上下层混凝土结合成整体，振动器应插人下层混凝土5 cm。另外，在混凝土终凝前做好原浆摸面压光，也可增加表面密实度，是提高混凝土抗渗性的一个有力措施。因为自然环境对混凝土结构体的物理、化学侵蚀是从表面开始的。因此，结构表面施工质量的优劣将影响整个构件的渗透性。7.3混凝土的养护混凝土的养护是影响混凝土渗透性的又一个重要因素。混凝土是一种疏松多孔的混和物，新拌混凝土中存在着大量均匀分布的毛细孔，其中充满水，使混凝土进一步进行水化作用， 使大孔变成小孔增加混凝土的密实度。因毛细孔是相通的，如外界环境湿度低，毛细孔水会向外蒸发，减少了供给水化的水量。如果环境湿度过大或继续放在水中，则可通过毛细管向外补给水化用水，混凝土性能就能不断提高；在干旱多风天气，毛细孔水迅速蒸发，水泥不仅因缺水而停止水化作用，还会因毛细管引力作用很快使混凝土引起收缩，此时混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力很快使混凝土开裂，破坏混凝土结构，造成质量事故。因此，混凝土浇捣完毕后必须及时养护。Dhir等人研究了养护条件对混凝土的渗透性的影响，表明初始养护制度对混凝土的渗透性有着重要的影响，且水中养护时间越长，渗透性越小。水温的不同对混凝土的抗渗性也有着不同的影响，当水温从20提高到50，混凝土的渗透性提高13%62%，温度再提高到80时，混凝土的渗透性又增加3%55%。随着龄期延长，水泥浆体水化程度增加，浆体孔隙率减少。同时，孔径减少，毛细孔的贯通程度也减少