混凝土抗渗性.ppt

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1、混凝土的抗渗性目录一、混凝土的抗渗性及其影响因素1.1混凝土的抗渗性1.2渗透性与混凝土性能的关系1.3混凝土抗渗性的影响因素二、1.1混凝土的抗渗性（1）抗渗性的定义定义：混凝土的抗渗性是指液体、气体或离子受压力、化学势或电场作用在混凝土中的渗透、扩散或迁移的能力。人们最早关注混凝土的抗渗性是始于20世纪30年代对大型水工工程的建设。诸如混凝土水坝、水渠及位于地下水位线以下的地下结构。研究表明，这些结构的使用效能与混凝土的抗渗性能密切相关。尤其是水坝之类的大型水工结构，在设计中需要确定混凝土抵抗高水压下水穿透

2、的能力。1.1混凝土的抗渗性（2）抗渗性的表示方式材料的抗渗性通常用其渗透系数来表示。Darcy提出稳态流动的渗透系数计算方法：—液体流动速率；μ—液体黏度；—压力梯度；A—表面积；L—材料厚度。1.1混凝土的抗渗性（3）硬化水泥浆体的抗渗性在水化过程的任何时刻，硬化水泥浆体的渗透系数受空隙尺寸和连通性所控制。新拌水泥浆体的渗透系数通常为10-5～10-4cm/s；随着水化反应的进行，毛细管孔隙率减小，渗透系数也减小。当毛细管孔隙率从40%降低到30%，渗透系数会大大减小（110×1012cm/s降低至20×1

3、012cm/s）；但毛细管孔隙率从30%降低到20%，渗透性减小的幅度则很小。理论上，对于养护良好的混凝土，水泥浆体并不是影响其渗透系数的主要因素。1.1混凝土的抗渗性（4）骨料的抗渗性硬化混凝土中水泥浆体的毛细管孔隙率一般为30%～40%。与之相比，大多数天然骨料的孔体积通常低于3%，很少超过10%。但骨料的渗透系数变化范围向水灰比为0.38～0.71的水化水泥浆体一样。原因是骨料中的毛细管孔径通常要大得多，其平均孔径大于10微米，因此渗透率较高。1.2渗透性与混凝土性能的关系拌合物性质抗裂性收缩性抗压强度抗

4、冻性抗腐蚀性耐磨性后期强度耐久性抗渗性1.2渗透性与混凝土性能的关系（1）拌合物的性质高抗渗要求混凝土的充水空间要足够小，这种混凝土水胶比低，在大坍落度、大流动度情况下，也不产生泌水离析，或着少泌水离析，拌介物性能良好，和易性好，泵送性能和施工性能都很好。反之，抗渗性能很差的混凝土，一般情况下是因为胶凝材料用量少，水胶比大，混凝土的充水空间大，有限的水化产物不能将充水空间完全填充密实；这种混凝土净浆层很薄，容易产生泌水离析，拌介物的匀质性差，和易性差，泵送施工性能不良。1.2渗透性与混凝土性能的关系（2）抗裂性

5、与抗渗性的关系混凝土早期失水产生的内应力迫使混凝土收缩，是导致混凝土开裂的主要原因。因此应该防比混凝土失水，减小混凝土硬化阶段产生的内应力，才是控制混凝土开裂的有效方法。只要混凝土少失水，水化产物就可以将充水空间完全填充密实，混凝土就不会形成连通的毛细孔，抗渗能力也得以提高。也就是说，正是通过充水空间的完全填充，通过提高混凝土的抗渗能力，才使混凝土的抗裂能力得到提高。因此混凝土抗裂性与抗渗性存在着密切的关系。1.2渗透性与混凝土性能的关系（3）收缩性与抗渗性的关系从混凝土体系平衡的角度来分析，高抗渗混凝土的充水

6、空间足够小，混凝土浇筑成型后，充水空间的拌介水与其周围的颗粒共同承受着体系的自重，维持着体系的平衡。混凝土一旦失水，材料颗粒的相对位置，或者由于物理化学作用，或者由于应力作用，将会发生改变，致使充水空间变形，体系将会偏离原来的平衡。充水空间的变形将会造成混凝土体积的变形。混凝土只有在小失水的前提下，才能防止充水空间变形，保持混凝土体积稳定，从而提高抗渗性。1.2渗透性与混凝土性能的关系（4）抗压强度与抗渗性的关系混凝土抗压强度的高低与抗渗能力的高低皆取决于混凝土中水化产物的平均生成密度。混凝土的抗压强度与抗渗能

7、力宏观上都反映了混凝土的密实程度。混凝土的强度等级越高，或混凝土的抗渗能力越强，混凝土越密实。但在微观上，混凝土抗压强度反映的密实度与抗渗能力反映的密实度是有区别的。抗压强度相等，表示混凝土的水化产物平均生成密度相当，但是抗渗能力可能截然不同。因此，混凝土的抗渗能力比抗压强度更能真实地反映混凝土的密实度。1.2渗透性与混凝土性能的关系（5）抗冻性与抗渗性的关系在混凝土中引入适量微小气泡，可以大大提高混凝土的抗冻性，分散的微小气泡在混凝土中起到“水囊”的作用，毛细孔水结冰时引起的膨胀压力使多余水渗流到周围的“水囊

8、”中，使毛细孔水不存在冻结破坏的临界值。混凝土中引入适量微小气泡，这些气泡分散在混凝土拌介物的充水空间，“霸占”着充水空间一定的位置，阻断了拌和水的迁移通道。拌和水不迁移，水化产物便得以完全填充其充水空间，不使形成连通的毛细孔，抗渗能力因此得到提高。1.2渗透性与混凝土性能的关系（6）抗腐蚀性与抗渗性的关系要提高混凝土的抗腐蚀性，一方而需要提高水化产物在环境介质中的稳定性，另一方而也需