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摘要:混凝土抗渗性能的检测在地下工程中尤为重要,如何做好防水混凝土抗渗透性能检测,本文作者根据多年检测经验,比较目前标准中试验方法的选择进行介绍,确保工程中能够更好的进行防水混凝土的抗渗性能检测,为工程验收提供更准确的方法。
关键词:防水混凝土,抗渗试验
1.前言
近十几年来,地下工程规模的日益扩大,大量高层建筑地下空间的扩展,混凝土浇筑量大大增加,地下室3~4层的工程并不罕见,有的工程仅底板面积即达10000m2,所以地下工程防水混凝土的抗水渗透性能就显得尤为重要。在进行地下工程施工时,除按照大体积混凝土的施工的要求严格控制裂缝的同时,还应对混凝土的抗渗透性能加以重视。虽然在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015中对混凝土抗渗性能没有明确提及,但在此标准7.1.5条中规定:大批量、连续生产的同一配合比混凝土,混凝土生产单位应提供基本性能报告。在条文说明中明确基本性能报告包含抗水渗透性能。在《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T193-2009中5.0.2条规定:同一检验批全部耐久性项目检验合格者,该检验批混凝土耐久性可评定为合格,其中就包含混凝土的抗渗透性能。在《地下防水工程质量验收规范》主体结构防水工程中对防水混凝土有更详尽的要求,其中4.1.1条款规定:防水混凝土适用于抗渗等级不小于P6的地下混凝土结构。所以做好地下工程的防水混凝土的抗渗透性能很有必要。
2.检测方法
2.1抗渗试块的留置
目前,地下工程中混凝土验收中抗水渗透性能试块的留置明确按照GB50208-2011《地下防水工程质量验收规范》中4.1.11条规定进行。防水混凝土抗渗性能应采用标准条件下养护混凝土抗渗试件的试验结果评定,试件应在混凝土浇筑地点随机取样后制作,并应符合下列规定:1.连续浇筑混凝土每500m3应留置一组6个抗渗试件,且每项工程不得少于两组;采用预拌混凝土的抗渗试件,留置组数应视结构的规模和要求而定。2.抗渗性能试验应符合现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009的有关规定。标准中规定采用标准养护条件下抗渗试块进行评定,是因为采用蒸汽养护,会使毛细管因蒸汽压力而扩张,造成抗渗性能急剧下降。同条件养护,自然条件环境温度低于混凝土养护所需湿度使内部联通的孔隙增多,破坏了混凝土内部孔隙结构,使离子在混凝土中的运动变得容易。同时偏低的自然养护条件下矿物掺合料火山灰效应延缓,不利于混凝土抗渗性的发展。
2.2见证取样检测方法
抗渗混凝土的检测目前采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB50082-2009中方法进行,主要有渗水高度法和逐级加压法两种方法。渗水高度法适用于以测定硬化混凝土在恒定水压力下的平均渗水高度来表示混凝土抗水渗透性能的试验方法,是该标准更新后新增加的试验方法,可通过此方法计算出渗水高度进而直接计算出相对渗透系数。而逐级加压法是原标准保留的检测方法,采用抗渗等级表示性能,逐级加压法检测的抗渗透指标作为混凝土的特征指标,在工程设计中一直沿用。
两种方法采用仪器设备相同,均满足《混凝土抗渗仪》JG/T249的技术要求。压力范围为0.1-2.0MPa。试验过程却不尽相同,逐级加压法是从0.1MPa开始,按照不同的抗渗等级逐级加压,以P6为例,每隔8小时加压0.1MPa,直至加压到0.7MPa或者出现标准中规定的渗水情况。加压结束条件以6个试件中3个试件渗水或者达到规定的压力后仍未渗水。而渗水高度法采用的水压力为1.2MPa,该压力为抗渗仪压力的60%范围,比较经济合理。此方法不区分抗渗等级,按标准要求安装好试验后,立即开通6个试验阀门,使水压在24h内恒定控制子1.2±0.05MPa,且加压过程中不应大于5min,达到稳定压力后开始计时,试验过程中观察试件端面的渗水情况,以某一试件端面出现渗水或试验24h仍未渗水作为试验结束条件。级加压法试验结果为是该混凝土试块否达到设计抗渗等级,而渗水高度法试验提供的试验结果为渗水高度或者渗透系数。抗渗等级与渗水高度之间没有直接关联,一般来说混凝土越密实,渗水高度越小。抗渗等级越高,渗水高度越小。
两种试验方法在试验时间上逐级加压法需要的试验时间更长,一般根据抗渗等级计算确定,P6等级的理论试验时间需要56h,而P8则需要72h。而渗水高度法需要的试验时间相对固定,为48h。我国设计规范目前均采用抗渗等级表示混凝土抗渗透性能,而未采用渗水高度表示,国外倾向用渗水高度表示渗透性能。渗水高度法能够反应实际工程中混凝土的抗渗情况,且此方法试验时间较短,对检测单位来说也比较经济合理。所以应全面推广渗水高度法表示抗渗性能。就需要在对设计标准和验收标准应进行更新时,引进渗水高度的控制指标,逐步淘汰相对比较落后的抗渗等级指标。而
2.3现场检测方法
在工程实例验收中,会存在以下几个问题:1.实验室检测混凝土抗渗等级不满足设计抗渗等级的要求;2.现场施工过程中施工方未按照相关验收标准要求留置抗渗试块或者留置试块数量组数达不到验收批次的要求。质监部门的通常做法是要求进行现场实体抗渗等级的检测。而目前《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009中并未提到现场实体抗渗等级检测的方法。在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015和《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011也未有相关试验方法的规定。
本文依据GB/T50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》中第5.2条的相关要求进行实体检测,受检区域钻取不少于6个直径为150mm的芯样,进行混凝土实体的抗渗等级的确定。方法中用逐级加压法进行抗渗透性能等级推定值确定时,按照标准GB/T50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》中第5.2.3条进行结果的判定。按照渗水高度法确定时按照标准GB/T50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》中第5.2.4条进行结果的判定。此方法存在以下几个问题:1.仪器设备问题,目前了解,市场上的抗渗模具均为圆台形,上直径为175mm,下直径为185mm,高度为150mm。并未有适用混凝土芯样的抗渗模具。2.在GB/T50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》中只是提到将芯样加工成满足《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082)规定的抗渗试件的要求。实际工作中加工难度很大,甚至无法进行加工。本人认为应该在方法中应进一步明确试样规格尺寸或者规定试验用模具的规格尺寸,这样检测人员检测时才有一定的依据,得出的抗渗等级或者渗水高度才更具有说服力。
在《建筑防水工程现场检测技术规范》JGJ/T299-2013中对防水混凝土的抗渗水性能也有相关介绍,但规定的不是很清楚。只是提到了平面防水层的基本检测方法有蓄水试验和淋水试验,并对两个试验的相关要求和技术指标进行了说明,对地下防水工程立面混凝土抗渗性能的检测,并未做具体的检测说明,实际工程中出现渗水的大部分为地下结构的地下连续墙,地下底板出现渗水的情况不常见。
3.结束语
混凝土抗渗透性能的检测,虽然在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015中对此部分没有详细的要求,但《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011中依然要求按一定的混凝土方量进行留置试块进行抗渗性能检测,尽可能的推广更切合现场实际的渗水高度法,逐步淘汰逐级加压法,并在其他相关标准中统一方法。在实际工程中,地下结构往往会因为抗渗等级达不到要求而出现混凝土墙体渗水,影响正常使用,所以在做好实验室检测的同时,还应明确现场检测抗渗性能的试验方法,对《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T50784-2013检测内容应进一步细化,使其具备现场操作性,检测结论更加明确。
参考文献
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
[2]《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009
[3]《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T50784-2013
[4]《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011