渗透系数与抗渗标号的换算2007-12-24 15:53刘文波嵇艳玲沙元福抗渗性是混凝土的一项重要指标，我们在抗渗混凝土施工前需要对混凝土进行抗渗试验。
抗渗试验就是对试件定时逐级加压，即从0.1MPa 开始，每隔8h增加0.1MPa，直至6个试件中有3个端面渗水为止。
这样，进行一次试验，需要连续进行数十小时至上百小时。
这么长时间的试验，如果发生停电现象，会给试验带来影响，使试验无法继续进行，影响对抗渗性能的评估。
研究表明，混凝土的渗水高度Dm与其所受压力水头H及施压时间T 的乘积(TH)的平方根成正比。
式中：K——混凝土渗透系数；m——混凝土空隙率，通常取m=0.03。
国内科研单位还据此给出了混凝土抗渗标号与渗透系数的换算关系。
根据以上成果，我们在长期试验实践中，摸索出在停电状况下，通过测试水压衰减曲线，继续进行抗渗试验的新方法，有效地解决了停电或无电情况下的抗渗试验问题。
1 水压衰减曲线所谓水压衰减曲线，就是在加压试验过程中，停止加压，此时，试验水在已有压力作用下，将会继续向试件上部渗透，随着时间的推移，水压逐渐衰减，这种衰减是有规律的，如以时间为横坐标，水压为纵坐标，绘制两者的关系图，可得一条比较光滑的曲线，称作水压衰减曲线。
根据试验过程中的供电情况，水压衰减曲线有以下几种类型：(1)进行抗渗标号试验过程中，停电时间较长，未能恢复正常试验的，为分级加压—衰减型(图1－a)。
(2)进行抗渗标号试验过程中，停电时间较短，供电后又恢复正常试验的，为分级加压—衰减—分级加压型(图1－b)。
(3)无电时，人工加压—衰减型(图1－c)。
(4)无电时，人工数次加压—衰减型(图1－d)。
抗渗混凝土试验间断的处理图1 几种水压衰减曲线示意图2 水压衰减曲线测绘及计算(1)停电时，立即记录下停电时间及当时水压(P)，并切断电源，防止来电时人不在场，无法记录继续加压情况。
(2)停电2h内，因水压衰减较快，每隔10min左右观测一次水压衰减情况，做好记录；2h后，水压衰减变缓，可半小时或更长一些时间观测一次，直至恢复正常试验。
(3)绘制水压衰减曲线。
根据测试结果，绘制水压衰减曲线图。
(4)计算停电观测期间水压(P)与加压时间(T)的乘积之和。
ΣTP=T1P1+T2P2+……+TnPn式中：T1，T2，……，Tn分别为第1，2，……，n次观测的时间间隔；P1，P2，……，Pn为与之对应的观测时间段内的平均水压。
这里的平均水压是个变量，但由于各个观测段的时间比较短，每个观测段内的水压变化可认为近似一条直线，所以，该段的平均水压近似等于其上、下两个测点水压的平均值。
P 1=(P+P1)／2P 2=(P1+P2)／2……P n =(P n-1+Pn)／2当n个观测段的时间间隔相同时：Σni=1TP=T(P0／2+P1+P2+……+Pn-1+Pn／2)为换算方便，式中的水压单位以取兆帕、时间单位以取小时为宜。
3 渗透系数的计算多数时间供电正常，偶尔出现短时间停电的，可在来电后继续进行逐级加压试验(如图1-b)。
但应扣除停电期间已经施加的水压、时间乘积之和。
试验结束后，立即将试件卸下，沿轴线方向从中间劈开，测得其平均渗水高度Dm，而后计算渗透系数K。
K=(mD2m)／2ΣTH(cm／s)式中：m——混凝土空隙率；Dm——平均渗透高度(cm)；T——渗水时间(S)；H——压力水头，压强为1MPa时的压力水头H≈104(cm)根据算得的渗透系数将其换算成抗渗标号。
4 渗透系数与抗渗标号的换算根据理论计算，渗透系数与抗渗标号的换算关系见表。
表1 混凝土抗渗标号与渗透系数的关系数实际工作中，会发现按表1换算出来的抗渗标号偏高。
原因是，表中的K值是按平均渗水高度为15cm计算的，实际上，混凝土的渗水线是条不规则的曲线，按抗渗标号试验要求，试件端部渗水，即行停止试验，而此时最大渗水高度为15cm。
通过大量试验获得，平均渗水高度与最大渗水高度关系：=(Dmax-1.22)／1.02Dm当Dmax为15cm时，D≈13.5cm。
m按实测平均渗水高度计算所得的渗透系数，相对应的抗渗标号约比表1低一个等级。
施工中常遇到有W6、S6、P6三种混凝土抗渗等级的标法，其实都一样的,只是叫法不同,以前水利规范叫S,建筑也是,，，，现在新的规范水利叫W,建筑叫P,试验方法基本上一样.目前建筑行业中的抗渗标号还是按P，但水工方面多用W,（乱）抗渗等级也就是抗渗标号，都是水压力的整数换算但抗渗标号与渗透系数，属于混凝土性能的两种参数，是两种不同试验方法的结果，不能直接换算。
通常使用抗渗等级来评价抗渗性能，渗透系数作为参考，详见《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001试验计算及换算详见规范内容及上面两篇文献参考规范《渠道防渗工程技术规范》SL18-91《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001补充：混凝土的抗渗性用抗渗等级（P）或渗透系数来表示。
我国标准采用抗渗等级。
抗渗等级是以28d龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力来确定。
GB 50164《混凝土质量控制标准》根据混凝土试件在抗渗试验时所能承受的最大水压力，混凝土的抗渗等级划分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级。
相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。
试配要求的抗渗水压值应比设计提高0.2 MPa。
试配时应采用水灰比最大的配合比作抗渗试验:抗渗等级最大水灰比C20～C30 C30以上P6 0.60 0.55P8～P12 0.55 0.50>P12 0.50 0.45其抗渗试验结果应符合下式要求：Pt≥P/10＋0.2式中 P——设计要求的抗渗等级S是建筑老规范表示抗渗等级的， P是新规范表示方法，W是水利工程表示抗渗等级的。
混凝土的抗渗性用抗渗等级（P）或渗透系数来表示。
我国标准采用抗渗等级。
抗渗等级是以28d龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力来确定。
GB 50 164《混凝土质量控制标准》根据混凝土试件在抗渗试验时所能承受的最大水压力，混凝土的抗渗等级划分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级。
相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。
试配要求的抗渗水压值应比设计提高0.2 MPa。
试配时应采用水灰比最大的配合比作抗渗试验:抗渗等级最大水灰比C20～C30 C30以上P6 0.60 0.55P8～P12 0.55 0.50>P12 0.50 0.45其抗渗试验结果应符合下式要求：Pt≥P/10＋0.2式中P--设计要求的抗渗等级抗渗等级与抗渗标号2007-12-24 16:10文章摘要：摘要：通过对水灰比分别为0.25、0.30、0.50的混凝土标准养护28d抗压强度和抗渗等级研究，并根据低渗透性混凝土的特点，测量了压力水渗透的深度，利用公式初步估计了混凝土的渗透系数。
采用硅灰与高效减水剂双掺的方法，可以制备抗渗透性能极为优异的混凝土。
关键词：高强混凝土；硅灰；减水剂；抗渗性中图分类号：TU528.32文献标识码：B文章编号：1001-702X（2006）10-0059-020前......摘要：通过对水灰比分别为0.25、0.30、0.50 的混凝土标准养护28 d 抗压强度和抗渗等级研究，并根据低渗透性混凝土的特点，测量了压力水渗透的深度，利用公式初步估计了混凝土的渗透系数。
采用硅灰与高效减水剂双掺的方法，可以制备抗渗透性能极为优异的混凝土。
关键词：高强混凝土；硅灰；减水剂；抗渗性中图分类号：TU528.32 文献标识码：B 文章编号：1001- 702X（2006）10- 0059- 020 前言在过去的几十年中，高强混凝土（HSC）的研究与应用取得了突破性的进展，80~130 MPa 的HSC 成功地应用在许多建设工程中，包括高层或超高层建筑、桥梁、路面、桥面和海洋结构等。
但大型水工工程的建设，诸如混凝土水坝、水渠、涵管及位于地下水位线以下的地下结构如隧道等要求混凝土必须有高的抗渗性，一旦混凝土的抗渗性能不足或受到破坏，就会降低这些结构的使用效能，造成污染、渗漏等事故。
从20 世纪80 年代起，由于混凝土的耐久性问题日益为人们所关注，各国学者重新对混凝土抗渗性能产生了兴趣。
混凝土的耐久性，与水和其它有害液体、气体向其内部渗透的数量、范围等有关，因此，抗渗性能高的混凝土，其耐久性就好。
近年来，高性能混凝土的概念大有取代高强混凝土概念的趋势，因为人们认识到强度这一单一的指标并不足以揭示结构材料的工作状态。
高强混凝土也要保证耐久性，因此，要研究高性能混凝土，就不能不关注混凝土的抗渗性能[1]。
为提高基材的胶结强度和混凝土的密实性，仅靠高强度等级水泥和提高水泥用量是不够的，而且水泥用量过大对混凝土的耐久性并不完全有利。
因此，必须用极细的优质活性颗粒掺入混凝土，使它们在水泥浆的细微孔隙中水化减少和填充混凝土中的毛细孔，达到密实和增强的作用。
而这些微集料水化需要大量的水，若用水量过少则对和易性不利，这时加入减水剂在减少用水量的同时，能保证微集料水化。
在双掺技术下，混凝土拌和物的和易性得到改善，减少了离析和泌水现象，水泥浆和集料界面密实程度提高，混凝土强度提高，耐久性得到改善[2]。
本试验拟充分利用高效减水剂和高活性掺和料硅粉的超叠加效应，采用双掺技术，配制出强度高、抗渗性好的混凝土。
1 试验原材料和试验方法1.1 原材料水泥：四川都江堰拉法基水泥厂生产的42.5 级普通硅酸盐水泥；硅灰：EBS- S 硅灰，活性SiO2 含量大于95%，市售；减水剂：市售聚羧酸系高效减水剂；集料：细集料为四川金堂中砂，粗集料为河卵石，粒径5～20 mm。
1.2 试验方法为了研究不同配比、不同强度等级混凝土的抗渗性能，并且为便于和普通混凝土进行对比，我们成型了1#、2#、3# 3 组混凝土，其水胶比分别为0.25、0.30、0.50，1#、2# 组混凝土掺加了占胶体材料质量10%的硅灰和适量的高效减水剂，3# 组混凝土作为对比组。
3 组混凝土的配比见表1。
3 组混凝土均由强制搅拌机拌制，1# 和3# 混凝土在振动台上成型，2# 混凝土由于流动性极好，用捣棒插捣后直接成型。
标准养护至龄期28 d 后测试其抗压强度和抗渗性，试验结果见表1。
抗压强度试件尺寸为70.7 mm×70.7 mm×70.7mm。
表1 所示为3 个试件的平均值。
抗渗试验按GBJ 82—85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》的规定进行。
2 抗渗试验结果和分析混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。