混凝土表层渗透性检测方法的现状及展望VIP专享

混凝土表层渗透性检测方法的现状及展望前言 混凝土结构耐久性与混凝土材料本身的渗透性密切相关，尤其是表层混凝土，是抵御水，CO2 等有害介质侵蚀的第一道防线。混凝土结构自建成起自身存在大量不连通的微裂缝，在环境因素及应力作用下，这些微裂缝不断扩展直至连通，此时混凝土的渗透性决定了水或有害介质进入内部的速度，从而决定了劣化进展的速度。裂缝扩展（由混凝土断裂能控制）加速了水等介质的渗透速度，也加速了劣化进程。交互作用的模型见图 1。图 1 混凝土性能劣化交互作用模型[1] 从图 1 可知，混凝土的劣化与其微观结构和侵蚀性介质的传输有关，混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱水程度，是决定混凝土性能劣化的关键因素。因此可通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。 国外自上世纪六、七十年代开始即开始讨论在现场检测混凝土渗透性的方法，大致分为三类：吸水性试验、渗透性试验（水或空气渗透）和离子扩散试验。比较著名的如 ISAT 试验（初期表面吸水性试验）已在 1970 年列为英国标准：BS 1881: part 5；1973 年 J. W. Figg 研发的钻孔法，可检测表层混凝土的吸水性及透气性指标；之后有 R. K. Dhir、Schonlin 等开发的空气渗透性试验等。丹麦的 Germanns 公司也于上世纪 90 年代初开发了用于现场评估的渗水、渗气试验仪。上述测试方法的自动化程度均不高。目前国际上较为先进的是英国 Belfast 的女王大学研发的 Autoclam 自动渗透性测试仪[2]，能在现场同时自动检测吸水量、渗水性和渗气性三项指标，本文主要对此仪器的原理及应用作一简介。2 自动渗透仪的原理及应用 2.1 原理 Autoclam 系统主要部件如图 2 所示。 自动检测吸水量、渗水性和渗气性三种试验的第一步都是把一个钢的基础圆环固定或胶结在混凝土表面，这样就能达到空气和水的密封。基础环的内径通常是 50mm，实际上的“AUTOCLAM”试验装置就固定在基础环上，如图3-a。 仪器主体包括一个压力转换器，可以检测试验区域的压力；一个柱桶体，供活塞在里面运行；一个主阀门，用以引入水或空气（或其它气体）；一个释放阀门，用以释放水或气体。通过测量活塞在柱桶中移动的距离，可计算混凝土表层的吸水量。设计考虑了不同的柱桶、活塞尺寸，以适合不同的混凝土渗透性。因为表层混凝土的湿含量影响渗透性，所以一般要求检测的混凝土表层是干燥的。对于吸水性试验，使用了 2Kpa 的压强，这和 ISAT 法使用的 200mm...