防水混凝土设计原则及配制技术途径

钎癯建巍知拇全国中文核心期刊盼水混凝土设ｉｔ原则及配制技市途径

贺行洋，刘月亮，曾三海，苏英

（湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉４３００６８）

摘要：根据Ｄａｒｃｙ定律，分析了混凝土微结构特性与混凝士内水渗透过程间的关系，指出通过控制混凝七的孔隙率及孔结构特

征，可实现混凝土的防水功能：并探讨防水混凝土设计原则及其配制技术途径。

关键词：防水混凝土；防水功能；设计原则；配制技术途径

中图分类号：ＴＵ５２８．３２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—７０２Ｘ（２００８）０９—００５９—０３

Ｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ

ＨＥＸｉｎｇｙａｎｇ，ＬＩＵＹｕｅｌｉａｎｇ，ＺＥＮＧＳａｎｈａｉ，ＳＵＹｉｎｇ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６８?Ｈｕｂｅｉ?Ｃｈｉｎａ）

普通混凝土是一种非均质多相材料，其内部存在贯通整个空间的微细孔隙¨因而其防水功能通常比较弱。防水混凝土是指采取一定的技术手段，调整配合比或掺入少量外加剂，改善混凝土孔结构及内部各界面间的密实性，或补偿混凝土的收缩以提高混凝土结构的抗裂抗渗性能，或掺入憎水性物质使混凝土具有一定的憎水性，使其满足抵抗水渗透的压力大于０．６ＭＰａ，具有一定防水功能的一类混凝土。

防水混凝土集承重、围护和防水功能于一体，还可满足一定的耐久性要求，在一般工业及民用建筑的地下室、水池、大型设备基础、沉箱等防水建筑，以及地下通廊、隧道、桥墩、水坝等构筑物中得到了广泛应用翻，因而对防水混凝土配制技术进行分析、探讨具有现实意义。

１混凝土渗透特性及其防水功能设计原则

作为一种非均质多孔材料体系，普通混凝土内孔及微裂缝随机分布并相互连通，形成一个孔隙网络贯穿整个空间，使得普通混凝土通常是渗水的１１１，不具备防水功能。因此，防水混凝土的设计就是通过一定的技术措施，使混凝土内孔隙及微裂缝连通程度下降，削弱混凝土内渗水通道的形成，从而使混凝土具有防水功能。

基金项目：湖北省自然科学基金项目（２００７ＡＢＡ００２）

武汉市晨光计划项目（２００ｒ７５０ｒ７３１２７７）

收稿日期：２００８－０５—１８

作者简介：贺行洋，男，１９７６年生，安徽安庆人，博士，副教授。地址：武汉市武昌南湖，Ｅ－ｍａｉｈｈｘｙｃｎ＠１２６．ｃｏｎ。

’水在混凝土内的渗透是毛细孔吸水饱和与压力水透过的连续过程，其渗透量可用Ｄａｒｃｙ定律计算【ｌｌ。Ｄａｒｃｙ定律指出水在混凝土内渗透的快慢与混凝土孔隙率及其组分的比表面积（组成多孔材料的颗粒表面积与体积的比值）有关。因此，通过控制混凝土的孔隙率及孔结构，可提高混凝土抗水渗透性能，实现混凝土的防水功能。

混凝土中的孔隙网络是由水化产物对原始充水空间填充不足而留下的孔洞，水泥浆体在水化过程中因温度、湿度变化产生收缩而形成的微裂缝，以及水化硅酸钙凝胶本身固有的孔隙（凝胶孔）等连通形成的四。孔隙网络主要分布于水泥浆体和骨料间的界面过渡区以及水泥浆体内部，而且界面过渡区分布相对多。因此，在设计防水混凝土时，应根据混凝土微结构特征，分析普通混凝土中孔隙及裂缝的形成原因及分布特征，从材料配制和施工两方面着手，通过降低水灰比、掺入一定外加剂，以及适当增加水泥用量和调整砂率等手段，减少混凝土内部毛细孔的生成，削弱界面过渡区的连通性，抑制硬化浆体中微裂缝的产生，抑制混凝土内部孔隙网络的发育，削弱混凝土内部的渗水通路，从而使混凝土具备防水功能。

２防水混凝土配合比参数控制

普通混凝土是根据结构所需强度等级进行配制，而防水混凝土除要满足强度等级外，还要根据结构所需的抗渗等级进行配制。为达到抑制混凝土内部孔隙网络的发育、削弱其内部渗水通路的目的，防水混凝土配合比设计的总原则是：提高砂浆的不透水性，增大石子拨开系数（砂浆体积与石子空隙体积之比值），在混凝土粗骨料周边形成足够数量和良好质量的

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