再生混凝土抗渗透试验研究

【摘要】混凝土的抗渗性能是混凝土耐久性能的一个重要体现，渗透性能的好坏直接决定着建筑物寿命的长短。本文对混凝土耐久性能的一个重要方面抗渗透能力进行研究，试验组采用的是强度等级为C40的再生混凝土，其再生粗骨料的取代率为80%；对比组是强度等级为C40的天然混凝土。在水压恒定在1.2 下24h将试件取出，测定试件的渗水高度。通过实验数据发现，再生混凝土的渗水高度比天然混凝土渗水高度大，但两者相差不是太大。

【关键词】再生混凝土；抗渗透；水压；渗水高度

Abstract：The permeability of concrete performance is an important embodiment of concrete durability performance，The stand or fall of permeability directly determines the length of the building life.In this paper，an important aspect of the durability of concrete performance is penetration resistance were studied.Experiment group use Recycled Concrete of C40 strength grade，which recycled coarse aggregate replace rate is 80%；Control group use Natural Concrete of C40 strength grade.In the constant water pressure under 1.2 remove the sample after 24 h， then determinate water penetration height of the sample.Through the experimental date ，finding that water penetrating height of Recycled Concrete is bigger than Natural Concrete ，but the different between them is not big.

Key words：Recycled concrete；anti-penetration；water pressure；penetrating height

引言：混凝土的抗渗性能是混凝土耐久性能的一个重要体现，从小到一栋建筑物的底板，大到防洪蓄水的水坝[1]，无一不体现着渗透这一重要混凝土耐久性标志，从20世纪开始，人们开始关注混凝土耐久性问题，到目前为止国内外研究混凝土抗冻性能已普遍展开，相对来说研究理论也有所完善，而再生混凝土的研究还不太成熟，其抗渗性研究还相对滞后，再生混凝土由于其骨料之间的随机性复杂没规律，不同粗骨料之间在胶凝材料的粘结下粘结力也不均匀，其抗渗性能也较天然混凝土差。

1、实验原材料

实验再生粗骨料是从柳州市某拆迁工地经破碎后筛选出5～25mm的连续级配颗粒，其中包含了废弃混凝土和废弃粘土砖，粘土砖的比例约为20%，天然骨料为粒径5～25mm连续级配碎石，细集料为河沙，水泥采用柳州鱼峰 级水泥，粉煤灰来自来宾电厂的优质一级灰，密度为2.24g/cm3，比表面积为423m2/kg。减水剂为MN-II，其减水率为20%，试验用水来自实验室内的自来水。

2、天然粗骨料与再生粗骨料的基本性能对比

按照《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》[2]（JGJ52-2006） ，主要测试了再生粗骨料的吸水率、压碎指标、表观密度等指标见表1：

3、试件的制作与强度测定

本次试验的采用的配比是采用粗骨料取代率为80%的C40混凝土强度进行配合比[3]设计的，试件强度的测定采用的是100mm×100mm×100mm的立方体试块，最后强度值要乘以一个0.95的折算系数。经试验测出的强度与普通C40强度非常接近。抗渗透试件采用的是直径150mm、高150mm的圆柱体，在抗渗试模中进行制作的。试件根据《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》[4]GB/T50082-2009要求制作两组，即天然组和再生组两组，其中每组6个试块。

4、试验主要过程

本试验采用的是渗水高度法测定混凝土在恒定压力下的平均渗水高度来表示混凝土的抗水渗透能力，将实验用的圆柱体试件在标准养护28d前一天取出，将表面擦干，在试件表面晾干后用水泥加黄油进行密封。6个试块为一组，共分天然组和再生组两组。

将密封好的试件逐一压入抗渗仪中的试模内，并使试件底与试模底齐平。试件安装好以后便打开6个试块的阀门，使水压24h内恒定在 。若24h内试件有渗水情况出现，便立刻停止试验，试件的高度便是该组试件的渗水高度。试件在达到24h时仍未有渗水情况出现，便停止试验将该组6个试件取出。

将取出的6个试件逐一放在压力机上，在试件底部放一根6mm钢垫条使其通过圆柱底面直径，然后进行加压，使试件沿竖向劈开为两半，用防水笔描出水痕。然后沿水痕等间距测量10个点的渗水高度，精确至1mm。最后将两组实验数据记录下来。

5、实验结果及分析

经实验数据计算可知，天然组的混凝土在渗透压力为1.2MPa，经24h后的渗水高度比相同条件下的再生混凝土要低，这主要的原因是再生混凝土的粗骨料之间的孔隙比相同配比条件下的天然混凝土要大，从而在相同压强下，相等时间内再生组的渗水速度较天然组的要快，致使再生组平均渗水高度较天然组大。

将上表中再生组与天然组的6个试件各测点渗水高度平均值绘制成图2，从图中可以看出再生组与天然组有着相似的变化规律，整体上呈现中间测点渗水高度要比两侧渗水高度要大，这主要是由于水压集中在试件底面中央位置，中间压强较两侧要略大，从而导致此次现象。再生组最大渗水高度平均值在7测点为106.83mm，天然组最大平均渗水高度也在7测点为82.16mm，两者相差24.67mm。

再生组和天然组的试件在1.2MPa的压强下，试件端面均未出现渗水现象，这说明试件在较高压强的情况下能有效地抵抗渗水压力的性能，能较好的满足工程实际应用的要求，实际工程中水的渗透压力一般用0.8MPa的水压来进行试验，本实验是在压力为1.2MPa，这足以可以满足工程要求。

对再生组抗渗性能和天然组抗渗性能进行比较，不仅仅考虑渗水高度，还应从强度上来综合评价抗渗性能的好坏，在强度一定的情况下来比较渗水高度的大小。现定义一个常量 来评价抗渗性能大小，令 ，其中 一组试件平均渗水高度， 混凝土28d强度。经计算可知天然组的常量 ，再生组的常量 。这说明本试验天然混凝土的抗渗性能从这个指标上来看要优于再生混凝土。

6、结语

1.本试验中再生混凝土的抗渗性能与再生粗骨料的性质密切相关，再生粗骨料中由于经过拆除破碎，不可避免的会产生一定的裂纹，从而为渗水压力提更了通道，在一定的压力作用下较无缝隙的天然粗骨料渗透速度要快，最终渗透高度较天然的要大。

2.本实验中再生混凝土的抗渗透性能要较天然混凝土的抗渗性能稍差一些，但能满足一些工程性能的要求。

3.再生混凝土抗渗性能的提高有待我们近一步的研究，可从再生粗骨料本身的性质及控制混凝土水灰比等方面来研究其对抗渗性能的影响。另外，一些矿物外加剂的掺加也可提高混凝土的密实性，对抗渗性能的提高也会有一定的提高作用。

参考文献

[1]易成，谢和平，孙华飞，高伟.混凝土抗渗性能研究的现状与进展. 混凝土，2003.

[2]JGJ52-2006，普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法.

[3]JGJ55-2011，普通混凝土的配合比设计规程.

[4]GB/T50082-2009 ，普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准.

[5]李佳彬，肖建庄，孙振平.再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响.建筑材料学报，2004.