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一、透水法
我國標(biāo)準(zhǔn)的混凝土滲透性試驗方法屬于此類,并進一步分為“抗?jié)B標(biāo)號法”、“滲透系數(shù)法”及“滲水高度法”。
1、抗?jié)B標(biāo)號法
這是我國目前采用的抗?jié)B指標(biāo)。以上口直徑為175mm,下口直徑為185mm,高150mm圓臺形試件或上下直徑與高均為150mm的圓形試件,一組6個,從試件底部施加0.2MPa水壓開始試驗,每隔8小時增加水壓0.IMPa,以每組6個試件中4個未發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象時的水壓計算混凝土的抗?jié)B標(biāo)號。其抗?jié)B標(biāo)號按下式計算:
P=10H一l
式中:P——混凝土的抗?jié)B標(biāo)號;
H——第三個試件頂面開始有滲水時的水壓(MPa)。
混凝土抗?jié)B標(biāo)號分級為P2,P4,P6,P8, P10,P12等。
抗?jié)B標(biāo)號法的優(yōu)點是簡便、直觀,但是抗?jié)B標(biāo)號法也存在著一些不大實用和不盡合理的問題:
(l)按抗?jié)B標(biāo)號的分級來評定棍凝土的滲透性,不能確切的反映出混凝土的滲透性能,同一數(shù)量級下的滲透系數(shù),其混凝土抗?jié)B標(biāo)號有較大的差異,特別是抗?jié)B標(biāo)號較高時,差異較大。
(2)混凝土抗?jié)B標(biāo)號不便于在水工建筑物上使用,也難以將現(xiàn)場的壓水結(jié)果與之聯(lián)系。目前,國內(nèi)外對壩體混凝土滲透性的檢查,仍沿用鉆孔壓水的方法,并據(jù)此算出壩體混凝土的滲透系數(shù)。
(3)混凝土的抗?jié)B標(biāo)號不能直接用于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計上的透水性計算。
(4)由于滲透還與滲透時間有關(guān),時間越久,滲透深度與滲透量也隨之增加,而抗?jié)B標(biāo)號則未能反應(yīng)。
(5)由于混凝
的滲透性還與齡期有關(guān),投入使用的混凝土建筑物使用年限越久,其抗?jié)B標(biāo)號也隨之降低。
2、滲透系數(shù)法
混凝土的滲透性,可用相對滲透系數(shù)評定,可分為滲透高度法與滲水量法。 滲透高度法以10個測點處滲水高度的算術(shù)平均值作為該試件的滲水高度。然后計算6個試件的滲水高度的算術(shù)平均值,作為該組試件的平均滲水高度。根據(jù)試驗所的滲水高度的大小,相對比較混凝土的密實性。
滲水量法反映了混凝土的吸收的水和滲透的水,通過滲水量及時間計算滲透系數(shù),以一組六個試件滲透系數(shù)的算術(shù)平均值作為滲透系數(shù)的試驗結(jié)果,相對滲透系數(shù)按下式計算:22q2aTHA
QKº 式中:Kq——相對滲透系數(shù)(mm/h); Q——滲水量(mm3);
A——被測試件水施壓面積(mm2); H——水壓力,以水柱高度表示(mm); T——恒壓經(jīng)過時間(h); a——混凝土吸水率(%)。
相對滲透系數(shù)比抗?jié)B標(biāo)號更合理。相對滲透系數(shù)(滲水高度法)適用于滲透性較低的混凝土,相對滲透系數(shù)(滲水量法)適用于滲透性較高的混凝土。
二、透氣法
透氣法測試混凝土滲透性的形式很多,現(xiàn)以圖1.1說明透氣法的試驗原理。
實驗前將試件烘干至恒重,試驗時:(1)將氣室抽空或注入氣體至一定壓強P1;記下時間t1;(2)當(dāng)壓強變?yōu)镻2(自定)時讀時間t2,或者當(dāng)t2=t1+t(自定)讀P2;(3)重復(fù)以上(1) (2)步,直至壓強變化率為恒定時,以此計算混凝土的滲透系數(shù)。
該法的優(yōu)點是快而方便;缺點是受干燥溫度影響較大,同時干燥混凝土與實際工作狀態(tài)相差較遠。因為混凝土通常含水,該水包括自由水、吸附水、層間水、結(jié)晶水及結(jié)構(gòu)水,他們的活性不同且與混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成有關(guān)。干燥溫度太低時,需干燥時間長且難以達到除盡自由水和吸附水的目的;溫度太高,失去層間水以至結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水,使混凝土破壞,試驗結(jié)果失真。
三、CI-離子滲透法
將試件浸沒于含Cl離子的水池中的傳統(tǒng)氯池浸泡法屬于此類。近年來,以在試件兩側(cè)形成Cl-濃度差的實驗方法較為多見,試驗簡圖如圖1.2所示。Cl離子只從試件的一個表面向內(nèi)部滲透。實踐中應(yīng)用飽和溶液,以模擬混凝土的孔溶液化學(xué)成分。 試驗一定時間后,取下試件,烘干,在暴露Cl-面?zhèn)认蛟嚰?nèi)部方向順序切取薄片,在各片上進行取樣,磨細,分析等工序,確定各片上的C1離子量,從而獲得原試件沿C1離子滲透方向上的離子含量梯度,以此計算滲透系數(shù)。
該法優(yōu)點是與實際情況相似;缺點是所需時間太長,一般至少要幾十天至幾個月。對于低滲透性混凝土,所需時間更長。而且,當(dāng)離子滲入深度很小時,由于可利用的切片數(shù)目太少,試驗結(jié)果誤差增大。同時,該法的實驗過程比較復(fù)雜。