孔 结构 与混凝土抗渗 性 的关 系 张伟潼 ， 江守恒 ， 王洪生’ (1．黑龙江省寒地建筑科学研究院 ． 哈尔滨 150080； 2．哈尔滨工业大学土木工程学院 ． 哈尔滨 150090) 【摘 要】 研究了不同水胶比和含气量混凝土的孔结构和抗渗性 ，结果表明：水灰比对混凝土孔结构和抗渗 性的影响非常显著，随水灰比的降低 ，水泥石中小于 100nm孔隙所 占比例增大，最可几孔径减小约50％，抗渗性明 显提高；随含气量的增加，水泥石总孔隙率增大，最可几孔径呈现先减小后增大趋势，混凝土的抗渗性先增大后降 低 ，含气量为3．7％时，混凝土抗渗性最好。 【关键词】 混凝土；孔结构 ；抗渗性 【中图分类号】 TU528．32 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)05—0017—02 混凝土是一种多孔材料 ，尽管随着混凝土强度等 级的提高，混凝土结构越来越致密，但在拌合以及水泥 水化过程 中，难免会 留下一些孔隙。孔隙率、孔径分 布 、孔 型等孔结构特征 严重影 响着新 拌混凝 土 的工作 性、硬化混凝土的力学性能，以及抗渗性、抗冻性、抗碳 化性、耐腐蚀性等耐久性能力学性能…。因此，孔结构 的测试及其对混凝土性能影响的研究是混凝土材料 科学研究的一项重要内容。 混凝土的渗透性与水泥石 内部孔隙密切相关，渗 透性取决于毛细孔相 和 C—S—H凝胶 、CH等致 密水 化产物相之间的体积分数，以及毛细孔隙的连通程度、 连通的路径等 。著名学者 Powers认为，当孔隙率低 于 20％ 时 ，水泥石 的渗 透系数 非常 小 ，而 当孔 隙率 大 于25％时，水泥石的渗透系数随着孔隙率的增大而急 剧增加 。吴 中伟先生根据不 同孔径对混凝土性能 的影响，将混凝土中的孔划分为四个等级 ，分别为 < 2ooA的无害 孔级 、2ooA一5ooA 的少 害 孔级 、5ooA一 2000A的有害孔级 和 >2oooA 的多 害孔 级 ，并 指 出增 加 5ooA以下孔的 比例 ，减少 1000A以上 的孔含 量 ，可 显著改善混凝土的性能 】。 1 原材料及试验方法 试 验采用 P·042．5普通 硅酸盐 水泥 ；中砂 ，细 度 模数 2．8；5—25mm连续级配碎石；萘系高效减水剂， 减水率 20％；SJ一2型引气剂。混凝土配合比见表 1。 表 1 混凝土 配合比 采用压 汞法测试孔 结构 ，由于 压汞法试 验 的样 品 较小 ，取样 过 程 中砂 的含 量对测 试结果 影 响很 大 ，因 此 ，采用水泥净浆 试件测试孔结构 ；采用 NEL法 。用氯 离子扩散 系数表征 混凝 土的抗渗性 。 2 试验结果与分析 水泥石孔结构试 验结 果见表 2。 表 2 水 泥石 孔结构试验 结果 由表2可见 ，水灰比对水泥石孔结构参数影响极 为显 著 。随水灰 比的减小 ，比孔容积 、最可几孔径和 总 孔隙率 均大幅 度降低 ，<lO0nm孔 隙所 占比例显著 增 大；zk灰比由0．5降至0．3时，比孔容积和最可几孔径 减小一半左右 ，孔隙率降低 40％。引气剂对 混凝 土 的 孔隙率也有一定 的影响 ，随含气量 的增加 ，水泥石 比孔 容积和孔 隙率 略有增 大 ，最可几孔 径和 <lOOnm 孔含 量呈现先增大后减小的趋势。 2．1 水灰比对混凝土孔结构和抗渗性的影响 标准养护 28d龄期 时 ，不 同水灰 比混凝 土 的氯离 子扩散系数和各级尺寸的孔含量试验结果见图 1和 图 2。由图 1可见，水灰比对混凝土抗渗性影响显著 ，随 水灰 比的降低 ，氯离子扩散系数明显降低，水灰 比从 0．5降至 0．3时，氯离子扩散系数约降低 40％。这与 图 2所示的水泥石 中不 同尺寸的孔含量密切相关 。

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