面板混凝土的渗透溶蚀耐久性研究

　　人民长江面板混凝土的渗透溶蚀耐久性研究阮燕方坤河曾力吴定燕（武汉水利电力大学水电系，湖北武汉430072）土的渗透临界水力梯度很大；随着渗透时间的延长，面板混凝土渗透液的pH值降低较少，溶出的CaO数量有限，相反地混凝土会从渗透水中吸收Si2.还研究了面板混凝土渗透稳定性和溶蚀稳定性，认为高面板堆石坝混凝土面板具有很强的渗透溶蚀耐久性。

　　钢筋混凝土面板是面板堆石坝防渗的关键结构，其防渗及抗溶蚀耐久性直接关系到堆石坝的运行安全。混凝土面板的厚度一般取为0.3+0.003为作用水头）即200m高的面板堆石坝，其防渗混凝土面板的大厚度一般不超过1.0m如此薄的混凝土面板在高水头作用下的渗透特性和溶蚀性必然成为人们关心的问题。

　　1试验1.1原材料及混凝土配合比试验采用湖北荆门水泥厂生产的525号普通硅酸盐水泥，重庆华能珞璜电厂I级粉煤灰，石灰岩人工砂、石，FDN高效减水剂和DH9引气剂。其性能指标均满足规范要求。

　　试验使用的面板混凝土配合比列于表1表1面板混凝土配合比配合比混凝土中各种材料用量（kg/m3）编号G中（，小1.2试验方法将混凝土成型制成标准试件，在养护室养护到规定龄期。

　　将试件装入抗渗试验试模中，试件与试模间用防水材料密封。

　　试验采用自来水作为渗透介质，在改装的高压混凝土抗渗仪上进行。在固定的水压下使试件渗流，测定渗流量，计算混凝土的渗透系数。改变水压，获得不同水压下混凝土的渗透系数，同时测定渗透水的电导率、pH值、OH、C2、HC3、S2、S2、CL、Ca2+、Na+等离子的溶出量。

　　2面板混凝土的渗透特性2.渗透系数与渗透历时根据达西定律，混凝土的渗透系数与渗透历时无关，但大量试验结果并非如此，临界水力梯度必然不同。

　　表3及所示Sly32F和Sby32C配合比混凝土，28d龄期试验水力梯度分别达到1867和2 134仍未发现渗透系数随渗透历时的延长或水压力的增加而增大的现象。这反映出混基金项目：国家“九五”攻关项目资助，编号96-221 1作者简1丨1：阮匕燕红女，c武汉水“电力大学I水水电系讲师硕士hing人民长江SiO2，随后由于混凝土中的SiO2很少，反而逐渐吸收渗透水中的SiO2（用负值表示）以满足CaO自身生成水化硅酸钙的需要，因而渗透液中所含Si2比渗透水少。

　　4面板混凝土的渗透及溶蚀耐久性4.渗透稳定性若混凝土承受的水力梯度低于其临界水力梯度，从混凝土透水开始，渗透系数逐渐增大直至该混凝土渗透系数的大值，然后逐渐降低。混凝土渗透性随时间变化的曲线的后半段符合如下的表达式：―2F面板混凝土渗透系数测试结果表3不同水力梯度下面板混凝土的渗透系数测试结果凝土内部结构未开始破坏，相反，随渗透历时的延长有所改善。

　　也就是说，Sby3―2F混凝土的临界水力梯度大于1 2C混凝土的临界水力梯度大于2 134而目前国内所设计的堆石坝面板混凝土水力梯度都控制在200以下，安全系数达到10以上。随着龄期的延长，其临界水力梯度将会进一步提高。可见面板混凝土承受渗透破坏的能力极强。

　　3面板混凝土的溶蚀特性3.渗透液的pH值与渗透历时的关系表4给出了面板混凝土试件渗透液的pH值随渗透历时变化的测试结果。试验结果表明，随着渗透时间的延长，渗透液的pH值均有所降低，但仍保持较高的pH值。因此，只要面板混凝土具有足够的抗渗性以及控制粉煤灰掺量在一定的范围（如25）之内，面板混凝土孔隙中液相的pH值可以达到防止钢筋锈蚀的碱度。

　　ca的溶出数量随渗透历时的变化凝土及龄期等而不同的试验常数。

　　SiO2的溶出数量随渗透历时的变化―2F配合比的混凝土渗透试验数据进行拟合所得的表达式如下：其中n= 19，拟合相关数r=一0.983该表达式说明当面板混凝土承受的水力梯度低于临界水力梯度时，渗透过程不仅未破坏其内部孔隙结构，相反还起到改善作用。

　　4.2溶蚀稳定性混凝土溶蚀与渗透水性质有关，也与混凝土中粉煤灰掺量有关。当渗透水无化学侵蚀性时，渗透水对混凝土的渗透溶蚀决定于渗透水的暂时硬度及混凝土中易被溶蚀物质的含量，对于不掺粉煤灰或粉煤灰掺量较低的面板混凝土，渗透水溶解并带走混凝土中的CaO，同时混凝土吸收水中的可溶性SiO2.单位体积渗透液中携带的CaO随渗透时间的延长逐渐减少，也即经过较长时间的渗透后，CaO的累计溶出量趋于一固定值。表5为28d龄期的某普通硅酸盐水泥混凝土试件渗透溶蚀试验结果。

　　将表5的试验结果进行拟合，可得经验公式：上面经验公式的n= 14，相关系数r=0.