抗裂防渗混凝土的研究

混凝土抗渗技术及其应用探讨

一、引言

混凝土作为一种重要的建筑材料，其性能的优劣直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。其中，混凝土的抗渗性能是其重要的性能之一。在建筑物的使用过程中，混凝土可能会受到各种外部因素的影响，如水、潮气、化学腐蚀等，这些外部因素都会对混凝土的抗渗性能造成影响，因此，混凝土抗渗技术的研究和应用具有重要意义。

二、混凝土抗渗技术的研究现状

目前，混凝土抗渗技术的研究主要包括以下方面：

1. 混凝土材料的选择和配合比设计

混凝土抗渗性能的优劣与混凝土的材料和配合比设计有着密切的关系。因此，在混凝土抗渗技术的研究中，混凝土材料的选择和配合比设计是非常重要的一个方面。

2. 混凝土内部结构的控制

混凝土内部结构的控制对于混凝土的抗渗性能也有着重要的影响。通过控制混凝土内部的孔隙结构和孔径分布等，可以有效地提高混凝土的抗渗性能。

3. 表面处理技术的应用

表面处理技术是一种常用的混凝土抗渗技术，其主要目的是通过表面处理来提高混凝土的抗渗性能。目前，常用的表面处理技术包括涂层处理、覆盖处理、镀膜处理等。

三、混凝土抗渗技术的应用探讨

1. 混凝土抗渗技术在地下室防水中的应用

地下室是建筑物中最易受到水的侵袭的部位，因此，地下室的防水工程显得尤为重要。混凝土抗渗技术在地下室防水中的应用可以从以下几个方面来实现：

（1）采用合适的混凝土材料和配合比设计，以提高混凝土的抗渗性能；

（2）对地下室墙面进行表面处理，如涂层处理、覆盖处理等，以增强混凝土的抗渗性能；

（3）采用防水板等防水材料对地下室进行覆盖，以增强地下室的防水性能。

2. 混凝土抗渗技术在水利工程中的应用

在水利工程中，混凝土抗渗技术的应用也非常广泛。例如，混凝土抗渗技术可以用于水库大坝的防渗工程中，采用合适的混凝土材料和配合比设计，以及对混凝土表面进行涂层处理等方式，可以较好地实现水库大坝的防渗效果。

3. 混凝土抗渗技术在城市建设中的应用

抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的探析

为解决混凝土裂缝问题，提高混凝土抗裂、抗渗能力，设计、材料、施工等方面都采取各种技术措施，就材料而言，国内主要采用掺加膨胀剂以解决混凝土裂缝问题和提高抗渗能力，如何确保混凝土膨胀剂在抗渗混凝土中有效应用，根据工程实践，掌握抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的膨胀机理，控制好材料、配比、施工环节的管理。

一、补偿收缩混凝土的抗裂、抗渗机理

补偿收缩混凝土的膨胀剂能够在混凝土拌制的过程中与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石（C3A·3CaSO4·32H2O），使混凝土产生体积膨胀，在一定的配筋和邻位的约束条件下，能使混凝土内部建立0.2～0.7MPa的预压应力，这一预压应力可大致抵消混凝土在硬化过程中产生的收縮应力，从而使结构不裂或把裂缝控制在无害裂缝（有防水要求，缝宽小于0.2mm）的范围内，对混凝土所产生的体积收缩起到补偿作用。膨胀剂在水化过程中形成钙矾石（C3A ·3CaSO4 ·32H20）为膨胀源，这种膨胀结晶是稳定的水化物，填充于毛细孔缝中，使大孔变小孔，使总孔隙率减小，从而增加混凝土的密实性，这是补偿收缩混凝土的抗渗原理。

补偿收缩混凝土的工作原理：当砼膨胀时，砼中的钢筋对它的膨胀产生限制作用，钢筋本身也因与砼一起膨胀而产生拉应力σs，同时砼中产生相应的压应力σc。

当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则

Ac·σc=As·σs=As·Es·ε2

设 μ=As/Ac则σc=μ·Es·ε2

式中：σc--混凝土预压应力，MPa； As--钢筋截面积； μ--配筋率，%； Ac--混凝土截面积； Es--钢筋弹性模量，MPa； ε2--混凝土的限制膨胀率（也即钢筋伸长率）%。

由上式可见，σc与ε2成正比例关系，可以通过调整膨胀剂的掺量，使混凝土获得不同的预压应力。 因此，混凝土中通过添加膨胀剂可大幅提高抗渗等级，确保其满足抗渗、抗裂的要求。

二、控制混凝土膨胀剂的品质，掌握膨胀混凝土的膨胀规律。

混凝土抗渗性能现场检测方法研究

摘要：本文从混凝土发展历史入手，通过混凝土抗渗性能检测重要性和目前抗渗性能检测方法局限性进行分析、着重阐述了一种新的混凝土结构实体抗渗性能现场检测方法的试验原理、诞生过程与验证过程。该检测方法灵活、方便、快捷、准确，既可用于旧混凝土结构实体的抗渗性能评估和鉴定，也可用于新建混凝土结构实体的抗渗性能质量检测和监督，具有较强的适用性。

关键词：混凝土、抗渗性能、检测

一、前言

广义上的混凝土已经出现了数千年，早期的混凝土是以粘土石灰、石膏等气硬性材料作为胶凝材料。十九世纪前后，随着波特兰水泥的被发明出来，以水泥作为主要胶凝材料的水泥混凝土出现了，随着人们对混凝土的认识和科技的进步，各种新材料，新工艺不断出现，先后出现了添加各种外加剂的新型混凝土、特种混凝土以及加入钢筋的钢筋混凝土结构等。

二、混凝土抗渗性能重要性

纵观混凝土的发展史，人们对混凝土的认识也逐渐提高，混凝土的性能也从简单追求抗压强度到根据各种使用工况，细分到追求多个方面性能有机结合。目前，对混凝土的性能研究主要包括拌合物性质、抗裂性、收缩性、抗冻性、抗腐蚀性、耐磨性、强度（抗折、抗压等），后期强度和抗渗性等多个方面。

研究表明：胶凝材料用量相对较少的混凝土，水胶比相对偏大，混凝土成型后内部形成的充水空间相对较大，水泥水化产物相对有限，不能填充密实，这种混凝土和易性差、均匀性差，容易离析和泌水现象，施工性能也不是很理想。总之，就是这种混凝土密实程度欠佳，从而引起各种性能表现不佳，抗渗性能也相对较差。相反，如果胶凝材料用量较多，水胶比相对偏小，混凝土成型后内部形成的充水空间较小，水泥水化产物就足够把充水空间填充比较密实，混凝土也不易形成连通的毛细孔。这样的混凝土均匀性、和易性好，施工性能较好，也不易泌水、离析现象，抗渗性能表现也更优秀。

王志海李继忠　北京城建集团有限责任公司　

本文概述了国内外抗渗防　裂混凝土的研究与应用现状，分　析了混凝土的抗渗防裂原理，尤　其是对聚丙烯纤维混凝土抗渗　防裂的应用研究作了专门介绍。　

混凝土的高强化是１００多　年来的努力方向，作为国民经济　建设中用量最大的结构材料之　一，强度一直是混凝土的主要性　能指标，高强度一直被认为是优　质混凝土的特征。但是，人们在　追求高强度的同时，却发现大多　数混凝土设施不是因为强度的　不足而破坏，往往是耐久性不够　而造成破坏。但不管是由何种原　因引起的混凝土耐久性不合格　而产生的破坏，其最终表现为出　现裂缝。据不完全统计，目前国　内外建设的许多大型桥梁、江河　堤坝、大型体育场馆等公用设　施，由于耐久性问题没有解决　好，都或多或少的出现了结构缺　陷裂缝，有的部位已经延伸到钢　筋部位，使混凝土建筑物（构筑　物）的整体性受到破坏，堤坝出　现渗漏，地下室渗水变潮，桥梁　的安全性受到质疑并最终拆除　重建，许多公共场所被迫关闭，　这些都造成了大量的人力物力　浪费，人类的生命财产安全也受　到严重威胁。　我国著名混凝土专家王铁　梦教授认为，混凝土产生裂缝的　原因主要有３种：外载荷直接　应力引起的裂缝，即按常规计算　的主要应力引起的裂缝；外载荷　作用下，结构次应力引起的裂　缝；由变形引起的裂缝，如温度、　收缩和膨胀、不均匀沉降等因素　引起的裂缝。裂缝的产生通常是　一种或几种因素的共同作用，而　在产生裂缝的３种因素中，尤　其以变形引起的裂缝最多，占　８０％以上。　吴中伟院士认为，复合化是　水泥基材料高性能化的主要途　径，纤维增强是其核心，复合化　的技术思路一超叠加效应，对　材料的高性能化有重要的意义，　可以用公式１＋２≥３表示。　从国内外混凝土研究发展　来看，混凝土中采用掺加纤维抗　裂是一种非常有效的手段。尤其　是随着合成纤维工业的飞速发　展，诸如聚丙烯纤维等一些高性　能合成纤维的出现，大大改善了　混凝土的品质，使混凝土的综合　使用性能得到提高。目前，聚丙　烯纤维已经成为混凝土行业中　仅次于钢筋的“次要增强筋”。在　路面桥面、衬里护壁、地坪及飞　机跑道等工程部位得到了广泛　的应用并取得了很好的效果。