電滲脈沖對混凝土抗滲防潮的作用范文

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《重慶建筑雜志》2014年第八期

1試驗原材料及試驗裝置

1.1實驗原材料水泥為重慶生產的42.5R的普通硅酸鹽水泥。細集料采用河砂，表觀密度2650kg/m3；粗集料采用粒徑≤20mm的碎石，表觀密度2750kg/m3。

1.2實驗裝置可行性試驗采用自制玻璃箱裝置，玻璃厚度為5mm，玻璃箱規格為400mm×300mm×400mm，上面開口，每個實驗箱被平均分為3個實驗艙，每個實驗艙容積尺寸為100mm×400mm×400mm，用來容納100mm×100mm×400mm的混凝土試件，每個實驗艙一端離開口處30mm位置開一直徑為5mm的圓孔用以排水，裝置如圖2。圖2中，在混凝土兩側安裝銅片電極板，連接電源線。試驗中用玻璃膠使混凝土與試驗箱之間密封，在試驗箱內混凝土兩側加水。在一切準備好以后，就可以接通脈沖發生器，并調電壓為10V、30V、50V進行實驗，通過觀測試驗箱兩端水位高度差或滲水量分析排水效果。脈沖發生器為重慶某公司定制(如圖3)，調壓范圍0～60V，試驗電壓為10～50V，脈沖頻率為10～20s，配有6個輸入輸出端口，脈沖波形圖如圖4所示。

2實驗結果及分析

2.1電滲脈沖作用下混凝土水分滲透試驗脈沖電滲試驗系統安裝完畢，連接電源，過一段時間后即可觀察到如下現象：（1）通電后陰極處發出咝咝的聲音，且在陰極附近有大量氣泡冒出，混凝土表面亦出現大量的小氣泡。出現這種現象的原因在于水被電解。（2）通電一段時間后，陽極開始出現腐蝕，3天后腐蝕開始變得嚴重，試驗完畢后，可以觀察到陽極表面銹蝕嚴重。（3）通電一段時間后，即開始有水分從排水孔內流出。混凝土水灰比不同，混凝土內部孔隙結構大小不一樣，因此水份的遷移與滲透自然不一樣。試驗測試了電滲脈沖作用下不同水膠比混凝土滲水量，試驗電壓為10V，脈沖頻率為10s，試驗中混凝土環境為自來水。試驗結果示如圖5。從圖5中可以看出，混凝土的水灰比大小對滲水量影響明顯。脈沖電壓相同、混凝土環境介質相同情況下，水灰比分別為0.45、0.50和0.55的混凝土7天總滲水量隨著水灰比的增加而增加。這主要是由于水灰比增加，混凝土內部孔隙率增加，電滲作用下混凝土內部水分遷移更加容易，因此滲水量增加。

2.2電滲脈沖作用下混凝土力學性能變化電滲脈沖作用下混凝土內水分遷移，對混凝土微觀結構與性能可能造成一定影響。為此，研究了不同脈沖電壓對混凝土力學性能的影響。測試了電壓分別為11V和15V下混凝土的抗壓強度和抗折強度。試驗中，電滲脈沖作用下混凝土試件所處環境為自來水。另將相同配合比的混凝土試件置于相同環境下的水中以作為比較基準。試驗結果示如圖6和圖7。從以上試驗結果可以看到，同基準（不受電場作用）混凝土相比，電滲脈沖作用下混凝土的抗壓強度和抗折強度變化都不大。以不同脈沖電壓下通電14為例，11V和15V電壓作用下抗壓強度分別為53.3MPa和55.0MPa，其11V和15V電壓作用下的抗折強度分別為8.07MPa和7.77MPa。同樣時間內，不受電場作用下水養護的混凝土抗壓強度為53.1MPa、抗折強度為7.98MPa，無電滲脈沖作用混凝土強度與電滲脈沖作用下的混凝土強度接近。結果表明，本研究條件下，以水為介質環境，電滲脈沖作用下對混凝土結構與性能并未產生不利影響。

2.3電滲脈沖作用下建筑結構抗滲防潮的實際應用為了探究電滲脈沖在實際潮濕環境中是否有抗滲排水效果，利用一潮濕房間進行實際應用效果試驗。潮濕房間原先作為實驗室材料庫房使用，但因年久失修，下雨時房間地板滲水嚴重，嚴重影響了材料的堆放。潮濕房間情況示如圖8。潮濕堆放混凝土地板上安裝上石墨電極4根，在屋外也相應安裝上石墨電極4根。將脈沖發生器的陽極接在小屋內的石墨電極，而陰極與屋外的石墨電極相接。在屋內保持相同環境的條件下先觀察不接通電源情況下屋內濕度變化情況，然后再接通電源施加脈沖電壓，外加上30V的脈沖電壓，脈沖頻率調為10s，觀察屋內濕度變化情況。試驗結果示如圖9和圖10。從圖9與圖10可以看出，在施加脈沖電壓后，房間內地板濕度變化非常大，施加脈沖電壓后地板明顯干燥很多，特別是電極位置的周圍，基本沒有潮濕水分。這是由于預埋在屋內的陽極和預埋在屋外的陰極在脈沖發生器的作用下形成脈沖電場，將混凝土地板表面的水分從屋內拍到屋外，降低了小屋內的濕度。結果表明，電滲脈沖完全可用于混凝土結構的抗滲防潮。

3結論與討論

通過試驗研究取得以下結論：（1）在施加脈沖電壓的情況下，混凝土試件透水性良好，電脈沖并未對水泥混凝土力學性能產生負面影響，電滲脈沖用于水泥混凝土結構的抗滲防潮具有可行性。（2）將電滲脈沖作用于現有潮濕多水的混凝土地面，結果顯示防潮作用明顯。

作者：余志賢周立民王沖單位：重慶建工住宅建設有限公司重慶大學材料科學與工程學院