实体混凝土抗渗性能检测的试验研究

关键词：混凝土耐久性试验性能

在建筑结构中, 混凝土渗水直接影响到建筑物的使用和安全, 因此, 混凝土的抗渗性能是混凝土的一项主要耐久性指标是各实验室主要的试验检测项目之一。而在好多地区混凝土抗渗性能试验完全依赖于施工现场制作的抗渗试件来判断该试件所代表的混凝土抗渗性能是否符合设计要求。如果试件本身制作不规范也可能导致试验结果不合格从而对混凝土抗渗性能作出误判。若需进一步检测混凝土抗渗性能提高试验结果可靠性, 就只能进行实体混凝土抗渗性能检测。目前国家在该方面还没有正式的规范。为此, 我们在依靠现有检测设备的基础上做了以下的试验研究。

1 试验的基本依据和原理

《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 (GBJ82-85) 中对抗渗混凝土试件的尺寸及数量的要求如下:抗渗性能试验应采用顶面直径为175mm, 底面直径为185mm, 高度为150mm的圆台体或直径与高度均为150mm的圆柱体试件。抗渗试件以6个为一组。多数地区采用的是以6个圆台体抗渗试件为一组进行抗渗试验的方法。而我们的试验方法是从工程实体上钻取混凝土圆柱体芯样并加工成符合规范要求的第二种形式的试件即“直径与高度均为150mm的圆柱体试件”, 然后再经过加工处理制作成顶面直径175mm, 底面直径185mm, 高度150mm的圆台体芯样抗渗试件后进行抗渗试验。

2 主要试验设备

钻芯机, 锯切机, 抗渗试模, 注胶器, 抗渗仪, 加压装置。

3 工艺流程

定位取芯-芯样的加工处理-制作芯样抗渗试件-抗渗试验。

4 实体混凝土抗渗性能检测试验过程

4.1 定位取芯

在抗渗混凝土实体结构中选择有代表性的部位用钻芯机钻取6个直径150mm, 高度约200mm的圆柱体芯样 (见图1) 。钻芯时应避开主筋、预埋件和管线。芯样内不得含有钢筋。钻芯时的一些其他注意事项可适当参考《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CSCS03:2007) 。

4.2 芯样的加工处理

将取回来的抗渗混凝土芯样进行锯切和端面磨平处理, 将芯样加工成直径与高度均为150mm的圆柱体试件 (见图2) 。加工后的芯样端面应平整, 不应有裂缝和其他较大缺陷, 芯样端面与轴线的不垂直度应小于1°。

4.3 制作芯样抗渗试件

4.3.1 芯样抗渗试件的制作原理

利用圆台体抗渗试模将芯样和黏结材料制作成顶面直径175mm, 底面直径185mm, 高度150mm的圆台体芯样抗渗试件 (见图3) 。

4.3.2 制作步骤

(1) 将顶面直径1 7 5 m m, 底面直径185mm, 高度150mm的圆台体抗渗试模内壁涂上机油或脱模剂, 防止脱模时黏结材料与抗渗试模黏结, 便于脱模。

(2) 将芯样放入抗渗试模中, 芯样应与抗渗试模基本保持同心, 这样可以使芯样周围黏结材料厚薄均匀、密实, 更好的保证芯样与黏结材料结合处的牢固严密。

(3) 将黏结材料灌满芯样与抗渗试模之间的缝隙并捣实;灌入黏结材料前应采取措施保护芯样上、下端面, 避免黏结材料与芯样端面结合, 影响试验准确性。

(4) 静置, 待粘结材料完全硬化后再进行脱模, 脱模过程中不得损坏黏结材料层。脱模后黏结材料与芯样共同形成常规的混凝土抗渗性能试验用试件。

4.3.3 黏结材料是制作芯样抗渗试件的重要材料黏结材料的性能对整个抗渗试验起着至关重要的作用, 制作芯样抗渗试件必须具备以下几个条件。

(1) 黏结材料本身硬化速度快。

(2) 黏结材料硬化后本身不透水。

(3) 黏结材料硬化后的硬度必须满足试验要求。

(4) 黏结材料与芯样的结合必须牢固, 防止在以后的抗渗试验过程中芯样被压力压出造成试验失败。

(5) 黏结材料与芯样的结合处必须严密, 不能透水。

4.4 抗渗试验

芯样抗渗试件的抗渗性能试验和判定按抗渗试块的试验方法。

5 实体混凝土结构钢筋间距较小时钻取等效面积的小芯来替代

实体混凝土抗渗性能检测的试验过程中有时会碰到这样的问题, 某些工程由于设计需要抗渗混凝土构件配筋较密, 钢筋间距太小, 无法钻取直径150mm的圆柱体芯样, 针对这样的情况, 我们考虑采用钻取等效面积芯样的方法, 即:在相邻位置钻取2个直径107mm的芯样作为一对, 两个的截面积等效于上述一个直径高度均为150mm的圆柱体芯样, 并依旧采用上述方法将这对107mm芯样加工制作成一对顶面直径1 75 m m, 底面直径1 8 5m m, 高度1 5 0m m的107mm芯样抗渗试件, 并将每对做出可识别的标记, 此对107mm芯样抗渗试件等效于上述1个150mm芯样抗渗试件, 按照相同的试验要求制作6对107mm芯样抗渗试件进行抗渗试验, 试验时采用两台抗渗仪同时进行, 若任意一对107mm芯样抗渗试件中的任何一个渗水则判定此对试件已渗漏, 按渗漏一个直径为150mm的芯样试件对待。