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材料的孔隙率越大 其抗渗透性就越差

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:百科   来源:百科  查看:  评论:0
内容摘要:去年夏天,我在一处老旧小区改造现场看工人做外墙防水。那面墙用的是加气混凝土砌块,表面看着平整,可一桶防水涂料刷上去,不到两分钟就渗得没了踪影。工头蹲在旁边抽烟,说这墙“太吃料”,一桶不够刷五平米。旁边

去年夏天,材料差我在一处老旧小区改造现场看工人做外墙防水。隙率性那面墙用的其抗是加气混凝土砌块,表面看着平整,渗透可一桶防水涂料刷上去,材料差不到两分钟就渗得没了踪影。隙率性工头蹲在旁边抽烟,其抗说这墙“太吃料”,渗透一桶不够刷五平米。材料差旁边另一栋楼用的隙率性是实心粘土砖,同样的其抗涂料,刷一遍就能成膜。渗透两栋楼用的材料差材料,孔隙率差了一大截,隙率性抗渗透的其抗表现也完全两样。

孔隙率这个指标,说白了就是材料内部空腔占总体积的比例。空腔多,水汽和液体就有路可走。加气混凝土的孔隙率能到70%以上,内部像海绵一样布满连通或不连通的微孔。实心砖的孔隙率通常在20%到30%之间,而且很多孔是封闭的。水往低处流,也往孔隙里钻。孔隙越密、越连通,渗透路径就越短,水穿过材料的速度就越快。

有人会问,那孔隙不连通是不是就没事?也不尽然。混凝土里有一种叫“凝胶孔”的微孔,尺寸在纳米级,单独看并不连通,但水分子在湿度梯度驱动下可以通过吸附和扩散慢慢迁移。这种渗透不像流水那么直观,却足以让钢筋锈蚀。我见过一处地下室底板,混凝土配比没问题,振捣也到位,可就是抗渗等级不够。钻芯取样后发现,骨料界面过渡区的孔隙率比设计值高了近一倍。那些孔隙肉眼看不见,却成了水的通道。

材料抗渗透性的好坏,不全由孔隙率一个因素决定。孔径分布、孔的形态、材料本身的憎水性,都在起作用。比如同样是高孔隙率的聚四氟乙烯薄膜,孔隙率超过80%,却因为孔壁憎水、孔径极小,水蒸气能过、液态水过不去。这是材料科学里一个有意思的反例。但放在大多数无机非金属材料里——水泥基材料、陶瓷、石材——孔隙率和抗渗透性之间的负相关关系非常明显。孔隙率每增加10%,渗透系数往往上升一个数量级。

我在实验室做过一组对比试验。同一批水泥砂浆试块,一组标准养护,一组引气养护。引气组的孔隙率比标准组高了约8%,抗渗压力从1.2兆帕降到0.4兆帕。水在引气组里穿透试块的时间缩短了三分之二。这个差距在工程上意味着什么?意味着地下室外墙在丰水期可能直接渗漏,意味着桥墩在冻融循环下更快剥落。孔隙率上去容易,下来难。材料一旦成型,孔隙结构就基本定型,后期修补只能封表面,堵不住内部连通的网络。

施工中经常遇到一个矛盾:为了保温、为了轻质、为了节约水泥,材料往多孔方向走;为了防水、为了耐久,又要求低孔隙率。加气混凝土砌块保温好,可外墙必须做额外防水层。轻骨料混凝土自重轻,可抗渗等级往往不如普通混凝土。这不是材料本身的错,是选材时得想清楚,哪个性能优先。我在南方一个项目上见过,设计方选了高孔隙率的陶粒混凝土做屋面找坡层,上面只做了一道涂料防水。结果第一个雨季就漏了。后来凿开一看,找坡层里积满了水,涂料层被泡得起鼓。孔隙率大的材料,一旦进水,排水也慢,像一块吸饱水的海绵。

说到底,孔隙率越大,材料内部可供水通过的截面就越多,渗透阻力就越小。这个规律不复杂,难的是在具体工程里把它当回事。选材料的时候翻一翻检测报告里的孔隙率数据,做防水设计的时候问一句基材的吸水率,很多渗漏问题本可以避免。那面加气混凝土墙最后刷了三遍防水涂料才勉强成膜,工头说,早知道就用低孔隙率的界面剂先封底了。这句话,比任何教科书上的公式都实在。

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