混凝土抗滲性能研究的現狀與進展

王紅曼

摘要： 隨著時代的發展與科技的進步，工業化進程發展速度越來越快，這就催生了許多大型建筑業的生產與發展，建筑施工必然離不開混凝土的使用，混凝土的抗滲性對于施工的安全性與持久性有著極大的影響作用。隨著混凝土越來越廣泛的使用，人們對于其抗滲性的重視程度也正在逐步提升，本文就將對混凝土的抗滲性研究及進展做出分析。

關鍵詞：混凝土抗滲性能，耐久性，研究進展

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

前言：由于各方天氣差異，我國的新建公路在使用幾年后會經常性的出現巨大的裂紋。而近年來地質災害的頻發也使一些建筑施工方面存在的問題逐漸顯露出來。這使研究人員開始注重混凝土性能的研究與發展，高強度混凝土會逐漸被高性能混凝土所取代。增加混凝土對外借侵蝕作用的抵抗能力，才能更好地提升應用混凝土的各個方面的使用年限與安全程度，近年來我國逐漸增加了對混凝土抗滲性的研發重視，從根本上進行研發才能防止次生問題的產生。

1.提升混凝土的抗滲性的作用

混凝土的抗滲性是指其抵抗水、油等壓力液體滲透作用的能力。它對混凝土的耐久性起著重要的作用。強大的抗滲性能夠加強施工建筑的安全性，增加使用年限，提高其抗災害能力，增加結實程度，提升各方面的效率，使性能內的混凝土效力提高。 混凝土應用于各種環境中，環境中的各種侵蝕介質只有通過滲透才能進入混凝土內部，各種工業的氣體或液體深入混凝土使其變質，結構崩垮，造成裂紋；而水分和空氣的侵入,會使增加建筑結構穩定的鋼筋收到銹蝕，剝落膨脹解構混凝土塊，破壞混凝土的結構。所以抗滲性是衡量混凝土的耐久性和結實程度的一項重要的標準。因此 ,提高混凝土的抗滲性不僅可解決水泥混凝土工程的滲漏,而且有利于同時解決水泥混凝土的其它耐久性問題,是提高混凝土構筑物結構的耐久性和可靠性的重要手段。從材料復合化的角度來說，產生破壞作用主要基于礦物外加劑，聚丙烯纖維及引氣劑。將多元礦物外加劑，聚丙烯纖維與引氣劑組合復水泥混凝土構筑物的抗滲性能是提高混凝土耐久性,并解決其它問題諸如化學侵蝕、鋼筋銹蝕、堿集料反應等的關鍵因素,體現各自的優良性能。

2.如何檢驗混凝土的抗滲性

不同的施工環境對需要使用的混凝土要求也各不相同，這就需要在使用前做好混凝土的質量測量，雖然我國目前缺乏明確的衡量混凝土抗滲性的標準但通過實踐檢驗，目前有以下幾種檢測對混凝土抗滲性的方式：

2.1水壓力試驗法

我國采用水壓力試驗法主要有三種形式: 穩定流動法、 滲透深度法和抗滲標號法。由于混凝土中存在著微小氣泡與其他雜質，這就使水能夠通過各種縫隙滲入混凝土塊中，由此產生水壓力實驗這類測試方法。穩定流動法是通過測量一定壓力的液體流過混凝土后對混凝土結構的影響，適用于強度低，適用年限短的混凝土；滲透深度法則是測量壓力液體穿透混凝土的深度,適用于研究具有低滲透性的混凝土。而抗滲標號法則比較高級，它是用來衡量高性能混凝土是否達到標準的方法。通過用不同水壓分別滲透得出結果進行比較來得到最終的檢測結果。

2.2抗氯化物滲透試驗法

隨著新型外加劑的不斷出現,混凝土的水灰比越來越小,所測試的試件越來越密實, 導致水壓力試驗法耗時量不斷增加,而且水量滲透深度減小,人工測量計算誤差較大，所以康氯化物滲透法應運而生。這種方法通過在混凝土上高壓氯化物溶液，再接通直流電或交流電，通過測量其導電能力來判斷氯化物的滲透量，從而達到對混凝土抗滲性的評判。

2.3氣體滲透法

氣體滲透法比較適合于現場測試。由于此種方法所需器材較多，對設備的要求較高，在我國使用較少，這里暫不展開說明。

3.影響混凝土抗滲性的因素

混凝土的抗滲性主要是由其自身組合材質所決定的，不同的混合物與水灰配置比例都會對混凝土的抗滲性產生不同影響。恰當的配置比例可以更好地發揮出混凝土的自身優勢，避免因過干導致的脆裂或過稀導致的粘度降低。高強度的附加物質會很好的提升混凝土強度與性能，延長其使用壽命。除了這些自身因素外，混凝土的抗滲性也會受到時間，壓力，腐蝕，震動等周邊環境的影響。相較于其他環境中同樣材質配比的混凝土來說，工業建筑中使用的混凝土往往由于其所受侵害和化學腐蝕，蒸汽腐蝕的幾率更高而過早的報廢。這就要求施工單位在施工前了解好各項環境，選擇適當的配置提升混凝土抗滲性，發揮其最大的優勢，增加其使用年限。

4.增強混凝土抗滲性的方法

4.1通過增加材質

混凝土滲透除了由于外界壓力的原因也因其中含有氣泡和細小的空隙，這些問題的解決可以通過混合其他材質來增加混凝土強度。早期我們在施工過程中經常在混凝土中添加粉煤灰，硅灰，蠟乳或樹脂乳液，粉煤灰可以起到填充作用，減少混凝土中的氣泡量；硅灰以其高活性高密度，配合其他輔助外加劑可以有效的抵抗外界滲透；蠟乳可以在混凝土中形成薄膜，阻隔液體滲透，增加混凝土與砂漿的強度；樹脂乳液能夠提升密實性和混凝土粘度。而隨著技術的進步與新型材料的產生，我們有了更多新型的混合材質。如：聚丙烯纖維的基本改善性能及聚丙烯纖維與多元礦物外加劑的協同效果；在混凝土中摻入引氣劑，使之產生大量獨立的微氣泡，隔斷混凝土內連續的毛細孔使孔隙變得曲折，可明顯提高混凝土的抗滲性能；水泥基滲透結晶型以水為載體,通過滲透作用,使其特殊的活性功能化學物發生水化作用 ,形成不溶性的結晶體復合物填塞毛細通道,使混凝土結構致密 、抗滲。

4.2提升后期修復能力

雖然混凝土結構在使用中很多都是帶縫工作的，并且其自身會自然愈合一部分，但這種自我修復愈合期較長，而且對晚齡期的混凝土或大型裂縫沒有作用。而摻有活性摻和料和微細有機纖維的混凝土遭到破壞后其抗拉強度存在自愈合現象。除了在混合前的混凝土中添加材料外，為了提升混凝土的抗滲能力，近年來國內外都在大力發展水泥混凝土裂縫修復技術,是仿生混凝土自修復技術，就是模仿生物組織對受創傷部位能自動分泌某種物質,從而使受創傷部位愈合的機理,另一種是通過在混凝土成型前摻入的一些粘結成分,使其在結構破壞出現裂縫等問題時能夠進行自身修復,提高其使用性能，從而提高混凝土的耐久性能。不難看出，這種新型水泥混凝土修復技術將有著極大的發展前景。同濟大學正在研究的仿生自診斷和自修復智能混凝土，通過模仿生物神經網絡對創傷的感知,在混凝土傳統組分中復合特殊組分,當混凝土材料內部出現損傷時,仿生傳感器可以及時預警:使部分液芯纖維破裂,粘接劑流出深人裂縫,使混凝土裂縫重新愈合 ,恢復并提高混凝土材料的性能。日本學者在混凝土中摻人加內含粘結劑的空心膠囊、空心玻璃纖維或液芯光纖,使混凝土材料在受到損傷時部分空心膠囊 、空心玻璃纖維或液芯光纖破裂,粘結劑流到損傷處,由此使混凝土裂縫重新愈合，起到愈傷的效果。

5.結語：科學的發展進步永遠不會停止，對混凝土抗滲性的研究也會持續的進行下去，每件新事物的產生都有可能提升混凝土的抗滲性能也有可能增加對其的侵蝕速度。這就需要科技人員不斷研究，開拓新領域，尋找新方法，來加強混凝土的抗滲性能。雖然目前提升混凝土的抗滲性方法很多，但實驗效果都不是很理想，有的方法在施工進展中會帶來新的問題，這就需要我們不斷研發取得成效，真正的增強混凝土使用的持久性，才能使施工強度真正發生質的飛躍。

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