摘　要： 根據對摻有膨脹劑、減水劑
、防水劑和摻合料混凝土的抗滲性能測定結果表明，應針對工程中所用混凝土的不同種類、不同強度等級，來選擇不同的材料改善混凝土的抗裂抗滲能力。
    關鍵詞：混凝土

；聚丙烯纖維；膨脹劑
；減水劑；防水劑；摻合料

 
    聚丙烯纖維
、膨脹劑、減水劑、防(fang)水(shui)劑(ji)以(yi)及(ji)摻(chan)合(he)料(liao)對(dui)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)裂(lie)抗(kang)滲(shen)性(xing)能(neng)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)，但(dan)其(qi)作(zuo)用(yong)的(de)機(ji)理(li)，適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)有(you)較(jiao)大(da)的(de)區(qu)別(bie)，不(bu)能(neng)不(bu)根(gen)據(ju)工(gong)程(cheng)的(de)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)隨(sui)意(yi)采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)材(cai)料(liao)。目(mu)前(qian)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)上(shang)存(cun)在(zai)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)有(you)：一是用防水劑，一般是不論混凝土的等級是多少，不論是否是大體積混凝土，既然防水，就用防水劑
；二是用膨脹劑
，隻要有抗滲要求的都要使用膨脹劑
；三是不管設計是否考慮補償收縮，因為摻減水劑和摻合料的混凝土

，混凝土抗滲等級一般都能達到P6 ，P8 ，所以有些單位認為摻了減水劑和摻合料混凝土的抗滲等級已經提高了很多，不需用防水劑、膨脹劑了[1] 。本文對不同強度等級和使用不同材料的混凝土的滲透性進行了研究。

    1 　試驗原材料
    水泥：平頂山星峰集團產P. O 32. 5 
，28d 實測抗壓強度為38. 78MPa。砂子：葉縣產中砂，細度模數2. 6 。碎石：新密產石灰岩碎石，5mm - 20mm 的連續粒級。膨脹劑：J Y 抗裂膨脹劑7d

，28d 抗壓強度分別為35. 5MPa，48. 7MPa，28d 水中，空氣中限製膨脹率分別為0.043 % ，0. 011 %。其他性能指標滿足JC476 - 1998《混凝土膨脹劑》的要求。減水劑： FN - 200 高效減水劑。減水率20%
，7d
，28d 抗壓強度比分別為141 % ，135 %。防水劑：按照防水劑標準(JC474 - 1999 混凝土部分) 對防水劑的試驗結果列於表1 。摻合料：洛陽首陽山I 級灰，其需水量比91. 0 % 
，燒失量1. 5 %，28d 抗壓強度比78. 6 %
；濟源鋼鐵公司產磨細礦渣，細度為4500cm2/g。


    2 　試驗方案
    2. 1 　試驗配合比
    試驗采用C20 ，C30 ，C40 
，C50 四個強度等級的配合比，設計試驗的配合比見表2 。



    2. 2 　試驗過程
    試驗過程參照國標GBJ 82 - 85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》進行：試驗水壓從0. 1MPa開始，以後每隔8h 增加0. 1MPa 
，對C20，C30 混凝土水壓加到1MPa ，持續8h 後，測定滲水高度；對於C40，C50混凝土
，水壓加到2MPa ，持續8h 後，測定滲水高度。

    3 　試驗結果及分析
    表3 給出了各組試驗的平均滲水高度結果。


    從表3 可以看出：對於C20 和C30 混凝土同樣的配合比，同樣的水壓，摻複合防水劑的平均滲水高度要比單摻減水劑或加減水劑和抗裂膨脹劑的混凝土要低的多。而加減水劑和抗裂膨脹劑的混凝土又比隻摻減水劑的混凝土滲水高度要低
，但小的幅度是有限的。這是因為在C20 和C30 混凝土中，由於水灰比較大，混凝土大孔和毛細孔很多
，因而抗滲能力低。盡管減水劑能夠分散水泥顆粒

，減少大孔
、maoxikongdeshuliang，danshixiaoguoshiyouxiande，suoyiyuanburuchanfangshuijidexiaoguoxianzhu。tongyangdedaoli

，chankangliepengzhangjichanshengdegaifanshiningjiaoyenengtianchongyixiemaoxikongxi，danyouyuhunningtuzhongdakonghemaoxikongtaiduo
，yinerxiaoguoyeshiyouxiande。

    從表3 還可以看出：對於C40 和C50 chanfangshuijidehunningtu，danchanjianshuijidehunningtuyijijianshuijihekangliepengzhangjishuangchandehunningtusanzhedepingjunshentougaoduxiangchabingbuxianzhu
，jianshuijihekangliepengzhangjishuangchandehunningtukangshennengligengqiangyixie。zhezhuyaoshiyinweiduiyuC40 和C50 zheyangqiangdudengjijiaogaodehunningtu
，hunningtudedakonghemaoxikongjiaoshao，hunningtudemishidujiaogao，zheshidanchanfangshuijiyudanchanjianshuijiyijijianshuijihekangliepengzhangjishuangchandeqingkuangxiangbijiubutuchule。sanzhongfangfajunnengdadatigaohunningtudekangshennengli，danshisanzhongfangfabicichabiebingbuxianzhu。

    4 　聚丙烯纖維

、抗裂膨脹劑、減水劑
、防水劑和摻合料的作用機理

    4. 1 　聚丙烯纖維
    聚ju丙bing烯xi纖xian維wei以yi單dan位wei體ti積ji內nei較jiao大da數shu量liang均jun勻yun分fen布bu於yu混hun凝ning土tu內nei部bu，在zai混hun凝ning土tu內nei部bu構gou成cheng一yi種zhong均jun勻yun的de三san維wei隨sui機ji網wang絡luo體ti係xi

，起qi到dao了le支zhi撐cheng集ji料liao的de作zuo用yong，有you效xiao防fang止zhi和he抑yi止zhi混hun凝ning土tu的de離li析xi傾qing向xiang，減jian少shao混hun凝ning土tu表biao麵mian的de泌mi水shui
，提ti高gao混hun凝ning土tu的de抗kang拉la強qiang度du
，從cong而er大da大da減jian少shao和he抑yi止zhi混hun凝ning土tu塑su性xing裂lie縫feng的de產chan生sheng。


    4. 2 　抗裂膨脹劑
    抗(kang)裂(lie)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)為(wei)生(sheng)成(cheng)鈣(gai)礬(fan)石(shi)的(de)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)
，抗(kang)裂(lie)膨(peng)脹(zhang)劑(ji)在(zai)膨(peng)脹(zhang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，由(you)於(yu)鋼(gang)筋(jin)和(he)混(hun)凝(ning)土(tu)之(zhi)間(jian)有(you)一(yi)定(ding)的(de)握(wo)裹(guo)力(li)，所(suo)以(yi)混(hun)凝(ning)土(tu)必(bi)然(ran)和(he)鋼(gang)筋(jin)同(tong)時(shi)一(yi)起(qi)膨(peng)脹(zhang)。也(ye)就(jiu)是(shi)鋼(gang)筋(jin)由(you)於(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)膨(peng)脹(zhang)受(shou)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)拉(la)應(ying)力(li)而(er)伸(shen)長(chang)，混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)膨(peng)脹(zhang)則(ze)因(yin)為(wei)鋼(gang)筋(jin)的(de)限(xian)製(zhi)，而(er)受(shou)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)壓(ya)應(ying)力(li)。以(yi)後(hou)
，即(ji)使(shi)經(jing)過(guo)幹(gan)縮(suo)，但(dan)還(hai)不(bu)能(neng)使(shi)膨(peng)脹(zhang)值(zhi)全(quan)部(bu)抵(di)消(xiao)
，尚(shang)有(you)一(yi)定(ding)的(de)剩(sheng)餘(yu)膨(peng)脹(zhang)，不(bu)但(dan)能(neng)減(jian)輕(qing)開(kai)裂(lie)現(xian)象(xiang)，而(er)且(qie)更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)外(wai)界(jie)因(yin)素(su)對(dui)混(hun)凝(ning)土(tu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)拉(la)應(ying)力(li)，可(ke)以(yi)為(wei)預(yu)先(xian)具(ju)有(you)的(de)壓(ya)應(ying)力(li)所(suo)抵(di)消(xiao)，而(er)將(jiang)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)實(shi)際(ji)拉(la)應(ying)力(li)減(jian)小(xiao)至(zhi)極(ji)低(di)的(de)數(shu)值(zhi)

，因(yin)而(er)有(you)效(xiao)的(de)克(ke)服(fu)了(le)混(hun)凝(ning)土(tu)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)差(cha)的(de)缺(que)陷(xian)
，也(ye)即(ji)膨(peng)脹(zhang)混(hun)凝(ning)土(tu)在(zai)限(xian)製(zhi)條(tiao)件(jian)下(xia)，在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)建(jian)立(li)一(yi)定(ding)的(de)預(yu)應(ying)力(li)，改(gai)善(shan)了(le)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)的(de)應(ying)力(li)狀(zhuang)態(tai)
，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)了(le)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)裂(lie)能(neng)力(li)。

    JC476 - 2001《混凝土膨脹劑》標準規定，用40mm ×40mm ×160mm 膠砂試件測定膨脹劑水中及幹空氣中的限製膨脹率，<4mm 限製鋼筋
； GBJ 119 規範規定
，用100mm ×100mm ×300mm 試件測定補償收縮混凝土的水中14d 限製膨脹率，<10mm 限製鋼筋，兩者的配筋率為0. 785 % ，依下式計算膨脹導入的自應力值：
                   δ = μ・E ・εr (1)
式中：δ―自應力值，MPa；μ―配筋率
，%；E ―鋼筋彈性模量
，1. 96 ×105MPa；εr ―測得的限製膨脹率
， %。

    根據公式(1) 計算當εr = 1. 30 ×10 - 4時，δ= 0. 2MPa ；當εr = 4. 55 ×10 - 4 
，δ= 0. 7MPa。根據該公式可以看出
，要產生足夠的δ，先決條件是要產生足夠的εr ，同時足夠的μ是必要條件。計算可知
，設εr 為2. 5 ×10 - 4 ，當μ為0. 5 %時，δ為0. 25MPa ，μ為1. 5 %時
，δ為0. 74MPa。

    另外，在水化硬化過程中，膨脹結晶體(如鈣礬石) 起到填充
、切斷毛細孔縫作用，使大孔變小孔，總孔隙率減少
，改善混凝土的孔分布，從而提高了混凝土的抗滲能力。


    4. 3 　高效減水劑
    在混凝土中摻入高效減水劑
，減水可達20 %huogenggao。jianshuijishibiaomianhuoxingwuzhi，xifuzaishuinikelibiaomianqidaoduikeliderunhuazuoyong
，tongshiyinweixifuweidingxiangxifu，shikelizhijianchanshengdianchiliershishuinikelituangaodufensanerqidaojianshuizengsudemude

，shihunningtuzaibaochitanluoduxiangtongdeqingkuangxia
，dadajianshaohunningtudeyongshuiliang，jianshaodakong、毛(mao)細(xi)孔(kong)的(de)數(shu)量(liang)
，從(cong)而(er)大(da)大(da)提(ti)高(gao)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)滲(shen)性(xing)。另(ling)外(wai)
，混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)摻(chan)入(ru)減(jian)水(shui)劑(ji)後(hou)，即(ji)使(shi)在(zai)水(shui)灰(hui)比(bi)不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，也(ye)使(shi)水(shui)泥(ni)顆(ke)粒(li)分(fen)散(san)得(de)更(geng)均(jun)勻(yun)。

    4. 4 　防水劑
    fangshuijichujuyoujianshuijitigaohunningtukangshengongnengwai
，haijuyouzengshuigongneng。tanengjianshaoyinghuahunningtuzhongyouyumaoxiguanzuoyongeryinqideshuidetongguonengli，qizhuyaozuoyongzaiyushihunningtudebiaomianjimaoxiguandeneibubiaomian
，shenzhibiaomianxiadeyibufenfugaicengyouyidingdezengshuixing。hunningtudezengshuizuoyongzengqiang，滲水
、吸水量也就會大幅度減少[2] 。

    4. 5 　摻合料
    在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)摻(chan)入(ru)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)粉(fen)煤(mei)灰(hui)，除(chu)可(ke)降(jiang)低(di)混(hun)凝(ning)土(tu)成(cheng)本(ben)外(wai)
，其(qi)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)是(shi)大(da)大(da)改(gai)善(shan)混(hun)凝(ning)土(tu)性(xing)能(neng)
，而(er)關(guan)於(yu)粉(fen)煤(mei)灰(hui)對(dui)提(ti)高(gao)混(hun)凝(ning)土(tu)抗(kang)滲(shen)性(xing)能(neng)有(you)利(li)的(de)文(wen)獻(xian)數(shu)不(bu)勝(sheng)數(shu)。一(yi)方(fang)麵(mian)，由(you)於(yu)摻(chan)入(ru)粉(fen)煤(mei)灰(hui)
，混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)及(ji)水(shui)膠(jiao)比(bi)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)
，從(cong)而(er)使(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)密(mi)實(shi)性(xing)和(he)抗(kang)滲(shen)性(xing)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)
；另一方麵，粉煤灰可使混凝土內磨阻力減少，其強度，流動性和和易性大大提高
，有利於泵送混凝土施工[3 ] 。磨mo細xi後hou的de礦kuang渣zha微wei粉fen作zuo為wei混hun凝ning土tu的de獨du立li組zu分fen不bu僅jin有you利li於yu水shui化hua作zuo用yong和he提ti高gao強qiang度du和he密mi實shi度du，而er且qie還hai能neng減jian低di孔kong隙xi率lv，改gai善shan孔kong結jie構gou，從cong而er提ti高gao硬ying化hua混hun凝ning土tu的de抗kang滲shen性xing， Celik Ozyildirim[4 ]在研究礦渣和矽灰摻入混凝土中對滲透性的影響時，得出結論:用礦渣作為膠凝材料的一部分比單純用普通矽酸鹽水泥作為凝膠材料配製的混凝土，其抗氯離子滲透的能力更高。


    5 　小結
　　當dang混hun凝ning土tu等deng級ji提ti高gao時shi
，混hun凝ning土tu的de水shui泥ni用yong量liang提ti高gao了le，混hun凝ning土tu本ben身shen的de化hua學xue收shou縮suo和he水shui化hua熱re造zao成cheng的de收shou縮suo漸jian漸jian變bian得de顯xian著zhu。這zhe時shi可ke能neng會hui引yin起qi開kai裂lie，這zhe是shi應ying該gai值zhi得de注zhu意yi的de。因yin為wei一yi旦dan開kai裂lie
，混hun凝ning土tu能neng達da到dao的de抗kang滲shen等deng級ji再zai高gao也ye是shi沒mei有you用yong的de。聚ju丙bing烯xi纖xian維wei、膨脹劑
、減水劑
、fangshuijiyijichanheliaoshinengjiejuefangshuiwentideyouxiaogongju，erdaodizenmeyonggengjingji，genghelijiuyaojutiwentijutifenxi。jubingxixianweikeyiyouxiaodeyizhihejianshaohunningtudesuxingshousuoliefeng，jianshaoyouhailiefengdexingcheng
，congerqidaokangliezuoyong
，fangzhiliefengdekuozhan。jubingxixianweihepengzhangjisuiranzaihunningtuzhongdouqifangzhiliefengchanshenghekuozhandezuoyong
，dantamendezuoyongjili、youxiaoshijianhexuyaodetiaojianshimingxianbutongde。yincijubingxixianweibunengwanquanqudaipengzhangji，pengzhangjiyebunengqudaijubingxixianwei。congmouzhongyiyishangjiang，tamendezuoyongshihubude。xuanzenazhongfangliecailiaoqujueyugongchengjiegoubuweidejutiyaoqiuhexuyaodadaoshenmeyangdefangliemude。

    對C20 
，C30 的P6 


，P8 級(ji)抗(kang)滲(shen)混(hun)凝(ning)土(tu)
，沒(mei)有(you)其(qi)它(ta)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)，就(jiu)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)的(de)隻(zhi)用(yong)減(jian)水(shui)劑(ji)和(he)摻(chan)合(he)料(liao)，這(zhe)樣(yang)配(pei)製(zhi)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)既(ji)簡(jian)單(dan)方(fang)便(bian)，又(you)十(shi)分(fen)經(jing)濟(ji)。如(ru)果(guo)是(shi)低(di)強(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)，有(you)的(de)甚(shen)至(zhi)要(yao)求(qiu)不(bu)低(di)的(de)抗(kang)滲(shen)等(deng)級(ji)，這(zhe)時(shi)摻(chan)防(fang)水(shui)劑(ji)是(shi)很(hen)合(he)適(shi)的(de)。如(ru)果(guo)對(dui)C40 
，C50 hunningtuhuogenggaoqiangdudengjidehunningtu，yinweihunningtuzishendekangshennengliyijingzugou，keyibuchanfangshuiji，kezhijieyongjianshuijihechanheliao。dangrankaolvchanpengzhangjiyeshihenheshide。danshiruoshejicongjiegoushangkaolvxubuchangshousuohunningtu，renheshihoudouyaochanpengzhangji
，bunengsuiyiyongbiedefangfatidai。

    參考文獻：
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、膨脹劑在應用上的區別[J ] . 混凝土
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， (6) :29 - 30.
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，1994 ，91(2) :197 - 202.