淺談?dòng)绊懫胀ǚ浪炷量節(jié)B性能的主要因素
關(guān)鍵詞：防水混凝土；抗?jié)B；配合比
防水混凝土是指抗?jié)B標(biāo)號大于0.6Mpa不透水混凝土。普通防水混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。不同的是普通混凝土是根據(jù)所需的強(qiáng)度進(jìn)行配制的，其中石子為骨架，砂子填充石子的空隙，水泥漿填充細(xì)骨料空隙并使骨料粘結(jié)在一起。而防水混凝土是根據(jù)工程所需抗?jié)B等級配制的，其中石子的骨架作用減弱，水泥砂漿除滿足填充粘結(jié)作用外，還要求其在粗骨料周圍形成一定厚度、質(zhì)量良好的砂漿包裹層，有效地阻隔沿粗集料界面互相聯(lián)通的深水通道，從而提高混凝土的抗?jié)B性。
對混凝土的抗?jié)B性能起重要作用的因素有：水灰比及拌合物的和易性；水泥用量、砂率及其相應(yīng)的灰砂比。此外，水泥品種、砂石顆粒級配、石子品種和最大粒徑；養(yǎng)護(hù)條件及養(yǎng)護(hù)方式等，對混凝土的抗?jié)B性能都產(chǎn)生不同程度的影響。
1、水泥品種的影響
配制普通抗?jié)B混凝土的水泥，要求抗水性好，泌水性小，水化熱低并具有一定的抗侵蝕性。
普通硅酸鹽水泥，早期及后期強(qiáng)度較高，泌水性小，干縮性較小，抗凍耐磨性好，但耐水性和抗硫酸鹽侵蝕能力較差。
火山灰硅酸鹽水泥，耐水性好，水化惹低，抗硫酸鹽侵蝕能力較好，但早期強(qiáng)度低，變形大，抗凍耐磨性差。
礦渣硅酸鹽水泥，水化熱較低，抗硫酸鹽侵蝕能力好，但泌水性大，干縮性也較大，抗凍耐磨性差。
綜上所述，普通防水混凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥，有硫酸鹽侵蝕的地方可以選用火山灰硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。
普通防水混凝土嚴(yán)禁使用過期水泥和不合格水泥，特別是已受潮而成團(tuán)、結(jié)塊的水泥。否則將由于水泥水化作用不完全，而影響混凝土抗?jié)B性和強(qiáng)度。
2、水灰比的影響
水灰比除了影響防水砼結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B性能外，還影響著砼結(jié)構(gòu)的抗凍性能及耐久性，混凝土拌合物的水灰比對硬化混凝土孔隙率的大小、數(shù)量起決定性作用，直接影響混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性。
水灰比過小時(shí)，砼和易性不好，施工操作困難，影響砼的密實(shí)度和抗?jié)B性，水灰比過大時(shí)，用水量太多，砼在施工時(shí)泌水現(xiàn)象嚴(yán)重，水泥在水化過程中，砼中的游離水蒸發(fā)，不可避免地在砼內(nèi)部留下大量孔隙，這些孔隙相互貫通，形成開放性毛細(xì)管泌水通道，使砼結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能降低、透水性增高。因此，水灰比是影響砼抗?jié)B性能的重要因素，只有最適宜的水灰比才能使砼的防水性能達(dá)到最佳狀態(tài)。目前國內(nèi)外對防水砼的水灰比都規(guī)定了一些限值，有的國家還以水灰比來控制防水砼的防水等級，我國規(guī)范最大限值為0.6。有關(guān)資料證明，在0.5—0.6范圍內(nèi)都取得了令人滿意的效果。
3、水泥用量、砂率及灰砂比的影響
在一定水灰比限值內(nèi)，水泥用量和砂率對混凝土抗?jié)B性的影響比較明顯。足夠的水泥用量和適宜的砂率，可以保證混凝土中水泥砂漿的數(shù)量和質(zhì)量，使混凝土獲得良好的抗?jié)B性。因此，防水混凝土的水泥用量最低不得小于320kg／m3，水泥強(qiáng)度等級應(yīng)不低于42.5Mpa。
砂率的大小直接影響混凝土的抗?jié)B性能，與普通混凝土相比，防水混凝土采用富砂率，因?yàn)樗嗌皾{不僅起粘結(jié)填充作用，還要形成一定厚度的砂漿保護(hù)層，這層砂漿保護(hù)層包裹在粗骨料的表面并使這些粗骨料顆粒相互離開一定距離，這樣，一方面使砼達(dá)到了最大密實(shí)度，另一方面又能切斷砼內(nèi)部的毛細(xì)管道，從而提高了抗?jié)B性。粗細(xì)骨料要有良好的級配，各組粒徑要在篩分曲線范圍內(nèi)，砂率選擇要得當(dāng)，當(dāng)砂率過大時(shí)，由于砂用量過多，水泥漿不能包裹砂表面，結(jié)構(gòu)不密實(shí)，降低了砼的抗?jié)B性和抗壓強(qiáng)度。同時(shí)，砂率過大也必然要增加水泥用量和用水量，由此又導(dǎo)致砼的流動(dòng)性增大，砼在施工振搗時(shí)，粗細(xì)骨料產(chǎn)生不均勻下沉，砼各組分離析，導(dǎo)致硬化后砼勻質(zhì)性變差，結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生收縮裂縫，下部稀疏空洞，同樣降低結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和強(qiáng)度。所以，在設(shè)計(jì)防水砼配合比時(shí)，選擇最佳砂率對提高抗?jié)B性至關(guān)重要，在滿足規(guī)范要求條件下，砂率一般在0.36左右較為理想。
灰砂比表明了水泥砂漿中的水泥的濃度以及水泥砂漿包裹砂粒的情況，這與砂率所表明的概念不同，前者表明水泥砂漿的數(shù)量，后者表明水泥砂漿的質(zhì)量，灰砂經(jīng)對于砼的結(jié)構(gòu)形成和砼的各項(xiàng)指標(biāo)起著重要作用�；疑氨冗x擇得當(dāng)，就能得到密實(shí)度較高，符合設(shè)計(jì)要求的砼，當(dāng)灰砂比偏大時(shí)，水泥和水的用量偏大，容易發(fā)生不密、不均勻和收縮大等現(xiàn)象，使砼抗?jié)B性能下降，當(dāng)灰砂比偏小時(shí)，水泥和水用量偏少，砼拌合物易出現(xiàn)干澀和粘結(jié)力不好等現(xiàn)象，使施工和易性變差，降低了密實(shí)度，導(dǎo)致抗?jié)B性能下降，經(jīng)研究與實(shí)踐表明，抗?jié)B效果較為理想的灰砂比為1：20一l：25。.
4、石子品種與最大粒徑的影響
防水混凝土常用的粗骨科有卵石和碎石，對這兩種骨料本身可以認(rèn)為是密實(shí)的，不透水的。鑒于這兩種骨料表面狀態(tài)的不同，混凝土拌合物的和易性也不同。碎石表面粗糙，多棱角，與水泥的粘結(jié)比卵石要優(yōu)越，對混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B性均有利。但由于碎石表面的特點(diǎn)，要求與卵石同樣的和易性，每立方米混凝土需多用水泥約l0～20kg，用水量也隨之增加，對抗?jié)B性未必有利。因此，要想獲得良好的施工和易性及抗?jié)B性應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量及砂率。
另外，石子粒徑過大或過小，對混凝土抗?jié)B性均不利。在防水混凝土中，允許采用的粗骨科最大粒徑一般為40mm，具體的粒徑限度尚應(yīng)按結(jié)構(gòu)厚度，鋼筋稀密，振搗條件等因素來確定。
5、養(yǎng)護(hù)條件與養(yǎng)護(hù)方式的影響
首先，養(yǎng)護(hù)對防水混凝土極為重要，也是混凝土獲得強(qiáng)度和抗?jié)B性的必要條件�；炷辆哂辛己玫慕M成，但也只有在良好的養(yǎng)護(hù)條件下才能充分發(fā)揮其防水作用，否則，由于養(yǎng)護(hù)不良也會大幅度降低其抗?jié)B性。
此外，溫度和濕度是水泥水化的必要條件，新澆混凝土在潮濕環(huán)境中或水中硬化，不但總孔隙率降低，而且孔徑也較小。這就增加了混凝土密實(shí)性，提高了混凝土的抗?jié)B性。因此，經(jīng)過長時(shí)間在潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土抗?jié)B性提高很多。
6、結(jié)束語
影響普通防水混凝土抗?jié)B性的因素很多，但只要掌握以下配制規(guī)律就不難配制出質(zhì)量良好的防水混凝土，即：水灰比在0.6以下，最大不得超過0.65；坍落度以35～50mm為宜；水泥用量不小于320kg／m3（包括細(xì)摻料）；含砂率不小于35%—45%；灰砂比應(yīng)不小于1：2.5～1：2；粗骨料最大粒徑不超過40mm；細(xì)骨料最好采用中砂。
此外，抗?jié)B混凝土宜摻用外加劑以增加其和易性和密實(shí)性，提高抗?jié)B效果。
參考文獻(xiàn)
人民交通出版社《公路工程試驗(yàn)工程師手冊》
