混凝土的抗渗性用抗渗等级来表示。抗渗等级是根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082—2009)的规定,通过试验确定。根据《混凝土质量控制标准》(GB 50164—2011)的规定,混凝土的抗渗等级是以28d龄期的标准试件,按标准的试验方法进行试验时所能承受的最大水压力划分为P4、P6、P8、P10和P12共5个等级。它们分别表示混凝土抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的水压而不渗漏。其中,抗渗等级不低于P6的混凝土称为抗渗混凝土。
影响混凝土抗渗性的主要因素有:
(1)水胶比和水泥用量
水胶比越大,多余的水分蒸发留下的毛细孔通道就越多,故混凝土的抗渗性能就越差。特别是当水胶比大于0.6时,抗渗性能急剧下降。因此,为了保证混凝土的耐久性,对水胶比必须加以限制。如某些工程从强度计算角度看,可以选用较大水胶比,但为了保证耐久性又必须选用较小水胶比,此时只能提高强度、服从耐久性要求。
控制混凝土水胶比及保证足够的水泥用量是提高混凝土抗渗性及耐久性的关键。《普通混凝土配合比计规程》(JeJ 55—2011)规定:除配制C15及其强度等级的混凝土外,混凝士的最小胶凝材料用量应符合表4—14的规定。
(2)骨料含泥量和级配
骨料含泥量高,则总表面积增大,混凝土达到同样流动性所需用水量增加,毛细孔道增多;另一方面,含泥量大的骨料界面粘结强度降低,也将降低混凝土的抗渗性能。若骨料级配差,则骨料空隙率大,填满空隙所需水泥浆增大,同样也导致毛细孔道增加,影响抗渗性能。如果水泥浆不能完全填满骨料空隙,则抗渗性能更差。
(3)施工质量和养护条件
搅拌均匀、振捣密实是混凝土抗渗性能的重要保证。适当的养护温度和浇水养护是保证混凝土抗渗性能的基本措施。如果振捣不实留下蜂窝、空洞,抗渗性能就严重下降,如果温度过低产生冻害或温度过高产生温度裂缝,抗渗性能严重降低。如果浇水养护不足,混凝土产生干缩裂缝,也严重降低混凝土抗渗性能,施工养护是一个极其重要的环节。
此外,水泥品种、混凝土拌合物的黏聚性和保水性等,对混凝土抗渗性能也有显著影响。
2.混凝土的抗冻性
[实践与探究] 探索在负温、正温交替变换的条件下。混凝土的强度和质量有何种变化。
[探索与发现] 混凝土的抗冻性是指混凝土在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时强度也不显著降低的性能。
混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是采用龄期28d的试块在吸水饱和后,承受反复冻融循环,以抗压强度下降不超过25%,而且质量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 (GB/T50082———2009)的规定进行。根据《混凝土质量控制标准》(GB 50164—2011)的规定,混凝土的抗冻等级分为F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300共九个等级,分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为10、15、25、50、100、150、200、250和300次,抗压强度下降不超过25%,而且质量损失不超过5%。其中,抗冻等级不低于F50的混凝土称为抗冻混凝土。