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《重慶建筑雜志》2014年第八期

1試驗(yàn)原材料及試驗(yàn)裝置

1.1實(shí)驗(yàn)原材料水泥為重慶生產(chǎn)的42.5R的普通硅酸鹽水泥。細(xì)集料采用河砂，表觀(guān)密度2650kg/m3；粗集料采用粒徑≤20mm的碎石，表觀(guān)密度2750kg/m3。

1.2實(shí)驗(yàn)裝置可行性試驗(yàn)采用自制玻璃箱裝置，玻璃厚度為5mm，玻璃箱規(guī)格為400mm×300mm×400mm，上面開(kāi)口，每個(gè)實(shí)驗(yàn)箱被平均分為3個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，每個(gè)實(shí)驗(yàn)艙容積尺寸為100mm×400mm×400mm，用來(lái)容納100mm×100mm×400mm的混凝土試件，每個(gè)實(shí)驗(yàn)艙一端離開(kāi)口處30mm位置開(kāi)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(cè)安裝銅片電極板，連接電源線(xiàn)。試驗(yàn)中用玻璃膠使混凝土與試驗(yàn)箱之間密封，在試驗(yàn)箱內(nèi)混凝土兩側(cè)加水。在一切準(zhǔn)備好以后，就可以接通脈沖發(fā)生器，并調(diào)電壓為10V、30V、50V進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀(guān)測(cè)試驗(yàn)箱兩端水位高度差或滲水量分析排水效果。脈沖發(fā)生器為重慶某公司定制(如圖3)，調(diào)壓范圍0～60V，試驗(yàn)電壓為10～50V，脈沖頻率為10～20s，配有6個(gè)輸入輸出端口，脈沖波形圖如圖4所示。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1電滲脈沖作用下混凝土水分滲透試驗(yàn)脈沖電滲試驗(yàn)系統(tǒng)安裝完畢，連接電源，過(guò)一段時(shí)間后即可觀(guān)察到如下現(xiàn)象：（1）通電后陰極處發(fā)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(xiàn)大量的小氣泡。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于水被電解。（2）通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極開(kāi)始出現(xiàn)腐蝕，3天后腐蝕開(kāi)始變得嚴(yán)重，試驗(yàn)完畢后，可以觀(guān)察到陽(yáng)極表面銹蝕嚴(yán)重。（3）通電一段時(shí)間后，即開(kāi)始有水分從排水孔內(nèi)流出。混凝土水灰比不同，混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)大小不一樣，因此水份的遷移與滲透自然不一樣。試驗(yàn)測(cè)試了電滲脈沖作用下不同水膠比混凝土滲水量，試驗(yàn)電壓為10V，脈沖頻率為10s，試驗(yàn)中混凝土環(huán)境為自來(lái)水。試驗(yàn)結(jié)果示如圖5。從圖5中可以看出，混凝土的水灰比大小對(duì)滲水量影響明顯。脈沖電壓相同、混凝土環(huán)境介質(zhì)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(nèi)部孔隙率增加，電滲作用下混凝土內(nèi)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(xué)性能變化電滲脈沖作用下混凝土內(nèi)水分遷移，對(duì)混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)與性能可能造成一定影響。為此，研究了不同脈沖電壓對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響。測(cè)試了電壓分別為11V和15V下混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。試驗(yàn)中，電滲脈沖作用下混凝土試件所處環(huán)境為自來(lái)水。另將相同配合比的混凝土試件置于相同環(huán)境下的水中以作為比較基準(zhǔn)。試驗(yàn)結(jié)果示如圖6和圖7。從以上試驗(yàn)結(jié)果可以看到，同基準(zhǔn)（不受電場(chǎng)作用）混凝土相比，電滲脈沖作用下混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)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(qiáng)度分別為53.3MPa和55.0MPa，其11V和15V電壓作用下的抗折強(qiáng)度分別為8.07MPa和7.77MPa。同樣時(shí)間內(nèi)，不受電場(chǎng)作用下水養(yǎng)護(hù)的混凝土抗壓強(qiáng)度為53.1MPa、抗折強(qiáng)度為7.98MPa，無(wú)電滲脈沖作用混凝土強(qiáng)度與電滲脈沖作用下的混凝土強(qiáng)度接近。結(jié)果表明，本研究條件下，以水為介質(zhì)環(huán)境，電滲脈沖作用下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)與性能并未產(chǎn)生不利影響。

2.3電滲脈沖作用下建筑結(jié)構(gòu)抗?jié)B防潮的實(shí)際應(yīng)用為了探究電滲脈沖在實(shí)際潮濕環(huán)境中是否有抗?jié)B排水效果，利用一潮濕房間進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用效果試驗(yàn)。潮濕房間原先作為實(shí)驗(yàn)室材料庫(kù)房使用，但因年久失修，下雨時(shí)房間地板滲水嚴(yán)重，嚴(yán)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(yīng)安裝上石墨電極4根。將脈沖發(fā)生器的陽(yáng)極接在小屋內(nèi)的石墨電極，而陰極與屋外的石墨電極相接。在屋內(nèi)保持相同環(huán)境的條件下先觀(guān)察不接通電源情況下屋內(nèi)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(diào)為10s，觀(guān)察屋內(nèi)濕度變化情況。試驗(yàn)結(jié)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(nèi)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?chē)緵](méi)有潮濕水分。這是由于預(yù)埋在屋內(nèi)的陽(yáng)極和預(yù)埋在屋外的陰極在脈沖發(fā)生器的作用下形成脈沖電場(chǎng)，將混凝土地板表面的水分從屋內(nèi)拍到屋外，降低了小屋內(nèi)的濕度。結(jié)果表明，電滲脈沖完全可用于混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B防潮。

3結(jié)論與討論

通過(guò)試驗(yàn)研究取得以下結(jié)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(duì)水泥混凝土力學(xué)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，電滲脈沖用于水泥混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B防潮具有可行性。（2）將電滲脈沖作用于現(xiàn)有潮濕多水的混凝土地面，結(jié)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(shè)有限公司重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院