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提高水泥混凝土抗渗性能的保护措施有哪些?

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提高水泥混凝土抗渗性能的保护措施有哪些?

发布日期:2018-12-12 编辑:五龙科技z 点击:

  水泥混凝土的抗渗性,是指水泥混凝土材料抵抗压力水渗透的能力,是决定水泥混凝土耐久性最基本的因素之一。水能够从混凝土的孔隙中渗透到水泥混凝土内部,造成钢筋锈蚀、冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱骨料反应。而这些会导致水泥混凝土品质劣化的原因中大部分都是由水泥混凝土的空隙造成的,也就是说水或者直接导致膨胀和开裂,或者作为侵蚀介质扩散进水泥混凝土内部的载体。所以,水泥混凝土的抗渗性研究对于水泥混凝土的耐久性具有重大的意义。

1.水泥混凝土抗渗性能因素的分析

  影响水泥混凝土抗渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征。水泥混凝土的孔隙率越低,连通孔越少,抗渗性越好。水泥混凝土保护中的渗水通道主要是来自水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔及水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的微裂以及施工振捣不密实产生的蜂窝、孔洞等,这些都会导致水泥混凝土渗水。当水泥混凝土受压力水作用时,水从其中的孔隙或组成材料本身中通过,若水流孔隙是连续的,就造成了混凝土的渗漏。为了最大程度的降低水泥混凝土的孔隙率,提高水泥混凝土的抗渗性,主要措施就是降低水灰比,采用好的骨料级配,充分振捣和养护,掺用引气剂和优质粉煤灰掺和料等。

2.提高水泥混凝土抗渗性能的措施

2.1选取合适的水泥混凝土原材料、水灰比及灰砂比,改善水泥混凝土抗渗性

  水泥:根据现有研究资料,在抗渗水泥混凝土中应优先使用硅酸盐水泥,矿渣水泥必须采取相应措施后才能在抗渗水泥混凝土土工程中使用,这主要是由于矿渣水泥的泌水性较大,其泌水时会在水泥混凝土中形成通道,这对水泥混凝土的抗渗性及强度提高都很不利。

  粗骨料:在水泥混凝土中,粗骨料颗粒的下面容易形成空隙,颗粒愈大则形成的空隙愈大,对抗渗不利。

  砂率:水泥混凝土中砂率不宜过大或过小、过大会使骨料的总表面积及空隙率增大,降低水泥混凝土的流动性,造成施工振捣不密实,影响抗渗性。过小则会造成骨料间隙大容易造成混凝土离析,影响混凝土强度。

  水灰比:根据现有研究资料,水灰比过大时,水泥混凝土中的毛细孔愈多,渗水性就愈大。通常情况下,当水灰比小于0.6时,毛细孔多属于封闭的;当水灰比大于0.6时,则连续性的毛细孔显著增加,渗透性也变大。

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2.2骨料级配

  通过选用好的骨料级配,可以减少水泥混凝土的孔隙率,从而提高水泥混凝土的抗渗性。工程师曹红萍在发表于《山西冶金》上的题为《提高防水混凝土抗渗性能的几项措施》的文章中认为:“要获得抗渗性能良好的混凝土,就必须提高混凝土中骨料的密度,减小骨料的空隙,木材无机防霉防菌保护用最大量的固体颗粒挤满混凝土拌和物中的空隙,获得抗渗性能良好的混凝土。实践证明,容重大、空隙小、级配良好的骨料所配制的混凝土抗渗能力不一定好。相反,骨料空隙大、容重小的混凝土抗渗性能更好,即砂石级配的优劣对混凝土抗渗性能影响不大。不论是连续级配还是间断级配,所得到的密实度很高的混凝土只能使砂石增加到一定程度后减少水沿骨料之间空隙渗透的可能性,增加了有效阻水截面。但混凝土透水的主要原因是水泥石本身的毛细孔隙和水泥石骨料接触面产生了裂缝,因此不论混凝土骨料级配好或坏、骨料空隙和容重大或小、骨料本身抗渗能力强或弱,只要水泥石本身以及水泥石骨料接触面的孔隙透水,混凝土的抗渗性能仍会很差。相反,如混凝土中的水泥石与骨料接触面防水性能很好,水泥石骨料之间黏结牢固,阻水性能良好,混凝土的抗渗性能也会很好。

2.3引气剂的掺用

  引气剂的使用可以让微小气泡切断了许多毛细孔的通道,含气量超过6%的时候,会导致水泥混凝土强度的急剧降低。引气剂的掺入,在水泥混凝土中会引入大量均匀分布,相互独立的类球形微小气泡。大量的类球形气泡在水泥混凝土中起到了滚珠的作用,而大量气泡又增加了浆体的体积、浆体粘度和屈服应力,因此水泥混凝土拌合物的和易性得到了极大的改善和提高。掺入引气剂以后,水泥混凝土配合比设计上具有了一定的优点:由于引气剂具有一定的减水作用,在用水量一定的情况下,掺入引气剂可以提高水泥混凝土的坍落度,或在坍落度和单位水泥用量相同的情况下,掺入引气剂可以减少单位用水量,从而增加了水泥混凝土的密实性,提高了水泥混凝土的耐久性。

2.4粉煤灰的掺用

  由于粉煤灰在水泥混凝土中能发挥其形态效应、微集料效应和活性效应,其提高水泥混凝土的密实度、细化孔隙、提高水泥混凝土的抗渗性。由试验可知.掺加粉煤灰的水泥混凝土的抗渗性能好于标准混凝土,这是因为粉煤灰的活性物质发生了二次水化反应.使粉煤灰密实度得以提高。因此大家可以在工程中通过加入适量的粉煤灰来提高水泥混凝土的抗渗性,通过采取这种措施不但节约了水泥的用量,而且节省成本。

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3.采取合理的施工方法

3.1防水抗渗材料的选择和使用

  ①严禁使用过期的或受潮结块的水泥。

  ②必须按配合比准确称量,计算允许偏差为:水泥、水、外加剂±1%;砂、石、掺合料±2%。

  ③必须采用机械搅拌,搅拌时间不应少于2分钟,应用机械振捣密实。采用外加剂时,外加剂先与拌合水掺匀投入,不得直接投入搅拌机中,且搅拌时间延长至3分钟。

3.2减少浇筑施工间隔

  在水泥混凝土浇筑作业的安排上,应保证水泥混凝土从搅拌机卸出及运输到浇筑下层混凝土压茬的总间隔时间,不得超过规范的规定。间隔时间应按以下标准控制:当气温低于25℃,不应超过3小时;气温高于25℃时,不应超过2.5小时。大面积底板或顶板应分组浇筑,池壁应分层连续浇筑。固定模板用的铁丝和螺栓,石质改质剂不宜穿过防水抗渗水泥混凝土结构,结构内部的钢筋以及绑扎铁丝,均不得接触模板。

3.3采取合理的振捣方式

  振捣密实才能保证水泥混凝土的抗渗性,按规范规定进行机械振捣,一般都可以满足这一要求。但预留孔、预埋管、预埋件及止水带等处的结构形状不直顺,尺寸也较小,一方面振捣不方便,另一方面振捣时水泥混凝土中的空气不容易完全排出,因此这些部位在施工时,应在机械振捣的基础上,再辅以人工插捣,这样有助于空气的排出,有利于振捣密实。振动时间以水泥混凝土开始泛浆不冒气泡为宜,随灌随捣,表面发生泌水时应及时排除,排除表面泌水后,最好再捣实一遍。

3.4加强水泥混凝土养护

  湿养护有利于水泥的充分水化,以降低水泥混凝土的孔隙率和切断毛细孔的连续性。因此,水泥混凝土浇筑完毕后,应根据现场气温条件及时覆盖和洒水,实践证明,混凝土养护14天,可以大大提高其抗渗性能。防水抗渗水泥混凝土因养护要求较严,所以不宜过早拆除模板。拆模时水泥混凝土强度必须超过设计标号的70%,水泥混凝土的表面温度与环境温度差不得超过15℃。


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