水泥与混凝土的环境友好特性概论

　　摘 要：防水混凝土的抗渗性能影响因素较多，结合实践分析了影响混凝土抗渗性能的主要因素及注意事项。
　　关键词：防水混凝土；抗渗；配合比
　　防水混凝土是在普通混凝土的基础上发展起来的。两者的不同点在于普通混凝土是根据所需的强度进行配制的，其中石子为骨架，砂子填充石子的空隙，水泥浆填充细骨料空隙并使骨料粘结在一起。而防水混凝土是根据工程所需抗渗要求配制的，其中石子的骨架作用减弱，水泥砂浆除满足填充粘结作用外，还要求其在粗骨料周围形成一定数量、质量良好的砂浆包裹层，从而提高混凝土的抗渗性。
　　对混凝土的抗渗性能起重要作用的因素有：水灰比及拌合物的和易性；水泥用量、砂率及其相应的灰砂比。此外，水泥品种、砂石颗粒级配、石子品种和最大粒径；养护条件及养护方式等，对混凝土的抗渗性能都产生不同程度的影响。
　　1、水灰比的影响
　　混凝土拌合物的水灰比对硬化混凝土孔隙率的大小、数量起决定性作用，直接影响混凝土结构密实性。
　　水灰比越小，混凝土密实性越高，抗渗性及强度越高。反之，水灰比过大，混凝土抗渗性也随之降低。因此，适宜的水灰比应保证混凝土具有良好的抗渗性及适宜的和易性。
　　此外，水灰比是影响抗渗混凝土的耐久性的因素之一，当水灰比超过0.60时，抗冻性明显下降。因此从满足混凝土抗渗性、耐久性出发，抗渗混凝土最大水灰比以0.60为宜。
　　2、水泥用量、砂率及灰砂比的影响
　　在一定水灰比限值内，水泥用量和砂率对混凝土抗渗性的影响比较明显。
　　足够的水泥用量和适宜的砂率，可以保汪混凝土中水泥砂浆的数量和质量，使混凝土获得良好的抗渗性。因此，防水混凝土的水泥用量最低不得小于320kg／m3.
　　防水混凝土一般采用较高的砂率，因此，除了要求填充石子空隙并包裹石子外，还必须具有一定厚度的砂浆层。
　　另外，防水混凝土中砂率的选择必须与水泥用量相适应，在一般水泥用量情况下，卵石防水混凝土砂率可选用35%左右，而碎石防水混凝土空隙率较大，砂率以35% ～45%为宜。在最小水泥用量已确定的前提下，灰砂比对抗渗性的影响更为直接，如灰砂比偏大（砂率偏低时），则由于砂子数量不足，水泥和水的含量多，混凝土往往出现不均匀及收缩大的现象，而使混凝土的抗渗性较差。如灰砂比偏小（砂率偏高时），砂子数量过多，则拌合物缺乏粘结力，使混凝土的最终密度同样不高。
　　3、水泥品种的影响
　　配制普通抗渗混凝土的水泥，要求抗水性好，泌水性小，水化热低并具有一定的抗侵蚀性。
　　普通硅酸盐水泥，早期强度增长快，泌水性小，干缩性较小，但抗水性和抗酸盐侵蚀能力较差。
　　矿渣硅酸盐水泥，水化热较低，抗硫酸盐侵蚀能力好，但泌水性较大，抗渗性较差，干缩性也较大。
　　综上所述，普通防水混凝土应优先采用硅酸盐水泥，而矿渣水泥在采取相应措施的情况下也可使用。
　　普通防水混凝土严禁使用过期水泥，特别是已受潮而成团、结块的水泥。否则将由于水泥水化作用不完全，而影响混凝土抗渗性和强度。
　　4、石子品种与最大粒径的影响
　　防水混凝土常用的粗骨科有卵石和碎石，对这两种骨料本身可以认为是密实的，不透水的。鉴于这两种骨料表面状态的不同，混凝土拌合物的和易性也不同。碎石表面粗糙，多棱角，与水泥的粘结比卵石要优越，对混凝土强度及抗渗性均有利。但由于碎石表面的特点，要求与卵石同样的和易性，每立方米混凝土需多用水泥约l0～20kg，用水量也随之增加，对抗渗性未必有利。因此，要想获得良好的施工和易性及抗渗性应适当增加水泥用量及砂率。
　　另外，石子粒径过大或过小，对混凝土抗渗性均不利。在防水混凝土中，允许采用的粗骨科最大粒径一般为40mm，具体的粒径限度尚应按结构厚度，钢筋稀密，振捣条件等因素来确定。
　　5、养护条件与养护方式的影响
　　首先，养护对防水混凝土极为重要，也是混凝土获得强度和抗渗性的必要条件。混凝土具有良好的组成，但也只有在良好的养护条件下才能充分发挥其防水作用，否则，由于养护不良也会大幅度降低其抗渗性。
　　此外，温度和湿度是水泥水化的必要条件，新浇混凝土在潮湿环境中或水中硬化，不但总孔隙率降低，而且孔径也较小。这就增加了混凝土密实性，提高了混凝土的抗渗性。因此，经过长时间在潮湿环境中养护的混凝土抗渗性提高很多。
　　6、结束语
　　影响普通防水混凝土抗渗性的因素很多，但只要掌握以下配制规律就不难配制出质量良好的防水混凝土，即：水灰比在0.6以下，最大不得超过0.65；坍落度以35～50mm为宜；水泥用量不小于320kg／m3（包括细掺料）；含砂率不小于35% —45% ；灰砂比应不小于1：2.5～1：2；粗骨料最大粒径不超过40mm；细骨料最好采用中砂。
　　此外，抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料以增加其和易性和密实性，提高抗渗效果。