王婷婷
(中山市志盛建筑工程檢測有限公司 528400)
根據(jù)測量流過試樣的介質(zhì),而改變?nèi)萜鲀?nèi)壓力,保持試樣兩端保持恒定的壓力差,再測定在規(guī)定的時間內(nèi)流過介質(zhì)的量,從而測定混凝土試塊的抗?jié)B性能。
穩(wěn)定流動法是常用的透水法之一,該方法主要用于測量具有較高滲透性的混凝土試塊,其主要是測量流過混凝土試塊的液體的流量、流速,例如測定齡期較短、強度不高的混凝土;采用該方法根據(jù)達西定律來確定混凝土試塊的滲透系數(shù)Kf,測定滲透系數(shù)公式:
其中:Kf為流動法測量的滲透系數(shù);u為測試液體的粘度;Q為液體的流量;A為液體穿過試件的截面積;t為穿越試件的時間;d為試件高度;H為水頭高度。
研究表明,混凝土抵抗氯化物滲透性能好,則可以表明混凝土抗水和抗氣體滲透性好。
1.2.1 氯離子滲透法
在采用氯離子滲透法測試混凝土試塊的滲透性時,需要將混凝土試塊浸泡在一定濃度的氯離子水池中,如圖1所示。氯離子從混凝土試塊的一側(cè)向另一側(cè)滲透,在試驗一段時間后,取出混凝土試塊,并將其烘干,并沿著氯離子溶液側(cè)向另一側(cè)的方向切成薄片,并在每片薄片上取樣,分析氯離子含量,從而確定了氯離子滲透方向上的濃度梯度,并根據(jù)此計算混凝土試塊的滲透系數(shù)。
采用該方法可以較為準確的測出混凝土的抗?jié)B性能,但是該測試方法所需要的時間較長,至少需要花費十幾天至幾個月的時間。而對于滲透能力較弱的混凝土試塊,則需要的時間相對更長。
圖1 氯離子滲透性試驗
1.2.2 氯離子擴散系數(shù)快速測定的RCM法
該方法主要適用于混凝土混合料中骨料粒徑不大于25mm的結(jié)構(gòu)實體取芯或者混凝土標準試塊,可以定量額評價混凝土抵抗氯離子擴散的能力(如圖2)。
透氣法主要的原理是混凝土表面在承受CO2的一定壓力后,氣體通過混凝土試塊的毛細孔滲透滲入到混凝土試塊內(nèi)部,從而導致混凝土試塊表面一定范圍內(nèi)具有壓力增量,可以計算出混凝土的透氣性能系數(shù)。
采用該方法的優(yōu)點是可以方便、快捷的測試出混凝土的抗?jié)B透性,并可以在現(xiàn)場進行測試,但是需要將混凝土試塊在測試前進行烘干處理。同時,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),采用透氣法測定混凝土試塊的滲透系數(shù)時,其結(jié)果受干燥溫度的影響較明顯,需要嚴格控制烘干溫度。
圖2 RCM測定儀示意圖
研究發(fā)現(xiàn),試件抗?jié)B透能力強度受多方因素的影響,其主要由原材料質(zhì)量、試件尺寸及含水率等。
2.1.1 選用適宜的水泥量
在混凝土試件配合比設計時,需要按照相應的混凝土試件設計規(guī)范進行水泥用量的計算,避免因水泥用量不當造成混凝土試件力學性能降低,從而降低工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。甚至由于水泥用量不當,導致混凝土試件水化硬化過程中產(chǎn)生大量的水化熱,導致混凝土試件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫,降低混凝土試件結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。因此,在混凝土試件配合比設計時,需要按照一定的配合比設計順序進行水泥用量計算,確定最佳的水泥用量,確保混凝土試件結(jié)構(gòu)具有充足的承載能力。
2.1.2 水灰比
在混凝土試件配合比設計中,水灰比是決定混凝土混合料的主要因素。研究發(fā)現(xiàn),在混凝土試件配合比設計中,水灰比越大,混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象的可能性則會越大,且還會伴隨混合料出現(xiàn)流漿現(xiàn)象,降低混凝土試件結(jié)構(gòu)的強度。因此,在混凝土試件配合比設計中,需要嚴格控制水灰比,從而確?;炷猎嚰阅芴幱谧罴褷顟B(tài)。
2.1.3 骨料及外加劑
為了控制混凝土試件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫,可以選用級配較好、強度較高、粒徑大的粗骨料,可以一定程度上避免混凝土試件出現(xiàn)收縮裂縫。同時,還需要控制骨料中的含泥量和有害物質(zhì)的含量。對于細骨料的選擇,需要結(jié)合施工工藝,選擇合適粒徑的細骨料,例如,選擇中砂或者細砂,從而最大程度上減小混凝土試件結(jié)構(gòu)的表面積和結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙率,減少水泥用量。
在進行試件的抗?jié)B透能力強度測試時,試件內(nèi)部的含水率需要符合規(guī)范的基本要求,根據(jù)試件相關(guān)規(guī)范可知,試塊內(nèi)部含水率需要控制在8~12%,若測得試塊內(nèi)部含水率超限時,需要將試塊放置在60±5℃環(huán)境下進行烘烤至合適的含水率。根據(jù)相關(guān)研究表明,切塊抗?jié)B透能力強度隨著內(nèi)部含水率的增大而逐漸的降低,當試塊含水率控制在8%時,其抗?jié)B透能力強度較強,當含水率為12%時,試件的抗?jié)B透能力較弱。因此,為了確保試塊抗?jié)B透能力強度符合要求,需要將含水率控制在(10±1)%范圍內(nèi)。
綜上所述,在混凝土試塊抗?jié)B透試驗中,可以應用水滲透、氣體滲透、氯離子滲透等三種方法,并根據(jù)不同的混凝土特性,選擇適宜的混凝土抗?jié)B透試驗方法,提高測試結(jié)果的精度。