特别策划：抗渗混凝土是否必须使用膨胀剂

张启伟（南通市建筑工程质量检测中心，高级工程师）

抗渗混凝土定义

JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》规定，抗渗混凝土是抗渗等级不低于 P6 的混凝土。只要通过技术手段配制出的混凝土，经抗渗试验检测，抗渗等级等达到 P6 以上即可为抗渗混凝土。

配制抗渗混凝土的要求

通常配制抗渗混凝土的技术目标是减少混凝土中的毛细管通道、孔隙、微裂缝等缺陷，从而提高混凝土的抗渗性，达到抗渗等级要求。采取的技术措施：

（1）选择质量稳定的大型水泥厂生产的普通硅酸盐水泥；

（2）严格控制骨料的品质，含泥量、泥块含量必须符合国家标准要求，粗骨料的针片状不能太多，不得有明显杂质。如果用机制砂，必须先做亚甲蓝试验，试验合格方能使用。

（3）外加剂优先选高性能聚羧酸外加剂，用这种外加剂配制的混凝土收缩率低。有利于防止混凝土自身凝结硬化时收缩而产生裂缝和内部微裂缝纹。聚羧酸外加剂减水率高，可降低混凝土配制用水量，有利于提高抗渗性。

（4）采用双掺技术，能充分发挥粉煤灰和矿粉微集料效应，降低水化热功能及后期水化、增强致密度提高混凝土抗渗性。

（5）加强混凝土施工过程现场管理，强化施工工人的质量意识，特别是振动棒操作人员，不能过振也不能漏振，防止麻面和蜂窝现象出现。

（6）加强混凝土结构后期养护，特别是双掺掺合料的更是要加强保温保湿养护。

不用膨胀剂配制抗渗混凝土举例

笔者通过大量试验研究和工程实践，采用适当的技术措施，是可以不掺用膨胀剂配制抗渗混凝土的。配合比见表 1，性能检测结果见表 2。

表1 混凝土配合比 kg/m3

表2 检测结果

提倡使用抗渗剂的原因

那么为什么以前一直认为抗渗混凝土必须加膨胀剂，笔者认为，因过去混凝土生产时用的是萘系或脂肪族外加剂等外加剂。过去的外加剂配制的混凝土收缩率较大，有时甚至开裂，直接降低混凝土抗渗性能。为了提高混凝土抗渗性能，需要抵消混凝土硬化时自身收缩，所以加入膨胀剂。利用膨胀剂水化时产生的微膨胀效应，抵消混凝土硬化时自身收缩，提高混凝土抗渗性能。而现在新型高性能聚羧酸外加剂配制的混凝土收缩率低，保水性好，所以发生微裂纹和裂缝的几率很低，有利于混凝土抗渗性提高。

结论

随着外加剂技术水平的提高，特别是聚羧酸外加剂的应用，再利用掺入掺合料或双掺技术，可以不掺用膨胀剂达到抗渗要求。

高国成（威海冠宏商品混凝土有限公司，总工）

膨胀剂是指其与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙产物等，从而使混凝土产生膨胀的功能性外加剂。用膨胀剂配制补偿收缩混凝土结构的自防水、工程接缝、填充灌浆，采取连续施工的超长混凝土结构，大体积混凝土工程等；用膨胀剂配制自应力混凝土宜用自应力混凝土输水管、灌注桩等。从膨胀剂的膨胀功能看，主要是用来抵消混凝土的收缩和空隙，从而避免或减轻混凝土开裂和渗漏，提高混凝土的耐久性。

膨胀剂一开始被重视研究最主要还是用来解决困扰混凝土界的裂缝难题。通过膨胀剂的膨胀补偿来解决裂缝和耐久性问题。随着材料的发展和混凝土技术的不断进步，膨胀剂逐渐已经不再被认为那么重要，不再是解决裂缝、耐久性的良药了。根据目前混凝土市场的情况，膨胀剂是否掺加要根据工程的情况和使用要求判定。混凝土配合比设计要根据具体工程采用相应的材料和设计方法进行设计，同时也要施工环境和养护条件配合共同满足工程设计的服役要求。

1 目前膨胀剂使用情况

由于搅拌站本身设计有使用条件的限制，基本上一条线标准配置 4 个粉料罐，其中两个水泥罐，一个粉煤灰罐，一个矿渣粉罐。对于膨胀剂大部分采用人工添加使用，工作强度大，污染严重。如果用一个罐体专门盛膨胀剂，只有一个特殊要求的工程采用膨胀剂，可能导致罐体利用率低，膨胀剂存放时间过长失效和难以下料情况等。从进料的角度分析，目前市场受利益的熏陶，膨胀剂存在很多假冒伪劣产品，掺加大量粉煤灰，石灰石等，膨胀率达不到使用效果。从技术角度分析，膨胀剂的掺加要根据工程条件和膨胀率等技术要求，掺加量少起不到应有的效果；掺加量大，可能会适得其反。早些年，因为膨胀剂使用不当造成的工程事故也不少。对于掺加膨胀剂技术要求也是很高的。种种原因限制了膨胀剂的发展和使用。

2 目前工程设计膨胀剂的使用情况

根据目前设计最多使用膨胀剂的地方就是基础防水底板和后浇带。图纸设计也分两种类型，一种要求防水和抗渗等级要求，并没有明确指出必须要求使用膨胀剂。同时另一种设计要求一定的膨胀率。前者，搅拌站技术人员根据要求，可以采用双掺技术和降低水胶比来达到图纸设计要求。后者因为是后浇带，一般为微膨胀混凝土，从结构的设计重要性来看，一般搅拌站设计人员也会采用上述同样的办法进行处理。

3 建筑各个参与方对使用膨胀剂的态度

有些工程，甲方或者使用单位强烈要求使用掺加膨胀剂，也知道有些搅拌站不愿意掺加，就设专门的人员在搅拌站旁站监控，必须要对该工程使用膨胀剂。作为卖方，就必须严格按照要求添加，否则可能就面临工程丢失或者违约的情况。搅拌站有时候也会遇到一些大体积或者超长薄壁结构，可能工程不要求掺加膨胀剂。但是为了满足工程的需求，搅拌站也要使用膨胀剂来满足设计的要求和耐久性的要求。

4 新材料新技术的应用

目前随着材料的日新月异，外加剂使用聚羧酸外加剂的越来越多了，机制砂也在不断普及，这些新的材料就可以改善混凝土的一些开裂和耐久性问题。聚羧酸的高减水性能、低水胶比作用和机制砂的填充效应都大大改善了混凝土的微观结构，从而提高了混凝土的抗渗和密实性。这些新材料的利用从多方面解决和满足了工程的要求。也很大程度上有利用提高混凝土设计人员多方面进行优化和设计，从而可慢慢取代膨胀剂的使用。

最后，对于膨胀剂是否掺加，要根据设计的实际工程情况而定，正确使用膨胀剂，是完全可以满足工程设计的要求。当然掺加膨胀剂满足设计要求只是一个措施，如果技术上能改进当然也可以不掺加膨胀剂。

赵恒树（山东亿辰混凝土有限公司，高级工程师）

混凝土膨胀剂能够增加混凝土的密实性，在混凝土的早期能够产生万分之 1.5～3 的微膨胀。实际上，抗渗混凝土的渗漏问题主要出在以下三个方面：

（1）混凝土振捣不密实；

（2）施工缝处漏浆或没有先铺一层接头砂浆而导致缺浆从而形成孔隙；

（3）混凝土在较高温度环境下浇筑而形成的微裂缝。

C30 及以上等级的混凝土不添加任何密实剂，只要振捣密实后都具有较高的抗渗性能（抗渗等级不小于 P15）。膨胀剂只适用于控制微裂缝的问题。根据多年的施工实践经验，地下室的大体积混凝土筏板不容易裂缝，最容易裂缝的部位是地下室外墙、顶板和水池子的墙壁（特别是 C30 以上等级的）。上述部位的混凝土如果在平均气温为 10℃ 以下浇筑，大多数不容易出现裂缝；如果平均气温在 10～25℃之间，有可能等级较高的混凝土会出现裂缝（C40 及以上）；如果在平均气温大于 25℃ 时间段浇筑，则大多数混凝土会出现裂缝，等级越高，裂缝就会越多。因此，平均气温在 10～25℃之间时，可在抗渗混凝土中掺入 7%～8%（胶凝材料）的膨胀剂，等级越高，相应的掺量也要加大。当平均气温大于25℃时，可在抗渗混凝土中掺入 9%～10%（胶凝材料）的膨胀剂，等级越高，相应的掺量也要加大。大于 C40 的抗渗混凝土，如果只靠掺入膨胀剂来控制裂缝并不能保证百分之百，还必须使用收缩小的原材料，降低砂石和胶凝材料的进场温度，或把砂石放在大棚内。

特别要提示的是：膨胀剂必须试验合格后才能使用，否则，在暑天浇筑强度等级 C40 及以上的混凝土是很难控制裂缝产生的。

如果有些重点工程的地下室不允许有裂缝时，那就应在混凝土中加入适量的冰屑进行搅拌，用以降低混凝土的出厂温度和入模温度，混凝土的入模温度不应高于当时的平均气温。具体加入冰屑的数量应通过计算和实际生产测定后确定。

笔者认为在暑期施工地下室的墙壁、顶板和水池子的墙壁时，在混凝土中加入适量的膨胀剂还是必要的。

王玉瑛（包头市杜氏建材有限责任公司，高级工程师）

抗渗混凝土一般可分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀剂水泥防水混凝土，普通防水混凝土是在普通混凝土基础上发展起来的，它是通过调整配合比，提高混凝土自身的密实度和抗渗性，外加剂和膨胀剂水泥防水混凝土是通过掺入外加剂和膨胀剂水泥达到混凝土本身密实度来提高防水能力的。

防水混凝土除满足强度要求外，主要是满足抗渗要求，因此，抗渗混凝土必须采取相应的技术措施才能满足设计抗渗等级的要求。

过去，现浇混凝土都是在施工现场搅拌混凝土。很少掺加或不方便掺加外加剂和矿物掺合料，一般情况下，较难达到设计抗渗要求；现在使用的混凝土主要为预拌混凝土，都掺加了混凝土外加剂和矿物掺合料以达到混凝土施工性等要求，有抗渗等级 P6、P8 要求的混凝土均能达到，我认为普通抗渗混凝土只要稍加调整混凝土配合比，均能达到抗渗要求，没必要再掺加膨胀剂。

掺加膨胀剂是为保证混凝土收缩时不产生裂缝，达到补偿收缩作用，防止混凝土收缩时产生裂缝，提高抗渗能力。如在普通防水混凝土中掺加了膨胀剂，必须加强混凝土的早期保湿养护，以满足混凝土中膨胀剂的化学反应用水量，否则更易引起混凝土开裂。而目前一些施工单位对混凝土的养护工作，重视程度较差，养护不到位，很难达到混凝土早期的保湿养护；在普通防水混凝土中，不掺加膨胀剂、只掺加外加剂和粉煤灰等矿物掺合料，也能达到混凝土的抗渗要求，混凝土不裂就不渗；我单位有较多的工程实例，未掺加膨胀剂均达到了抗渗要求。

孙鑫义（连云港中港混凝土有限公司，工程师）

单纯的讲混凝土抗渗的话（比如抗渗试验），肯定是不需要加膨胀剂或抗渗剂的，因为各个搅拌站在实际生产中早就发现：配比胶材总量为 350～370kg/m3，水胶比为 0.5 的C30 混凝土，在做抗渗试验时，抗渗等级通常都能达到 P8 以上。

但是为什么许多建筑在设计时还要注明添加膨胀剂呢？主要作用还是为了限制膨胀或补偿收缩，防止出现裂缝，因为通常情况下，混凝土结构渗、漏水都是发生在裂缝处。

那么，膨胀剂是否起到了补偿收缩的作用呢？答案是肯定的。在胶砂试件的膨胀率试验时，在饱水环境中它确实具有膨胀作用，且脱离饱水环境后的收缩值也确实比空白样要小得多（见下表）。

样品 水中 7d 膨胀率 空气 21d 膨胀率纯水泥 0.004% -0.028%A 厂家 0.032% -0.010%W 厂家 0.023% -0.004%

那么肯定有人会问，为什么膨胀剂在施工当中没有起到抗裂作用呢？地下室墙板裂缝为何比比皆是呢？

笔者认为，膨胀剂在预防地下室墙板裂缝方面没有起到作用主要是以下两个原因造成的：

（1）养护不到位。掺膨胀剂的混凝土如果没能保持足够的养护湿度，膨胀剂是不能发挥作用的。直接证据就是，膨胀剂的快速试验中，如果不在瓶口上部加水的话，瓶子是始终不会裂的，而加水的一般会在 20 小时以内撑裂酒瓶。

（2）温差裂缝，这也是最关键的。混凝土结构设计时，当温度在 0～100℃范围内时，线膨胀系数为 1×10-5/℃。（GB 50010—2010 《混凝土结构设计规范》4.1.8 条。如果混凝土墙板内外温差超过 25℃，墙板内外的热膨胀差值就会达到 2.5×10-4以上，而且这种热膨胀完全是短时间内形成的（约 48 内），这将完全超出膨胀剂的补偿能力，裂缝也自然会产生。

结论：

（1）单纯抗渗，混凝土内无需添加膨胀剂；

（2）地下室混凝土为了补偿收缩而防裂，尤其是填充用的膨胀后浇带则必须加膨胀剂。但是施工时一定要注意两点：一是严格养护，二是地下室墙板及早拆模进行散热（24小时内）。

马坚（江西瑞昌市民杰混凝土有限公司，总工）

本人认为：膨胀剂对混凝土抗渗、抗裂要求作用不大，具体理由如下：

1 水渗透混凝土的路径

水渗入甚至渗透混凝土内部只会有两个路径：

（1）混凝土的显性裂缝。

（2）混凝土的内部贯通的微孔隙和隐性微裂纹。

2 掺入膨胀剂是否可以阻断这两条渗水路径

以目前市场上大部分膨胀剂的主要成份的硫铝酸钙为例，硫铝酸钙与水泥熟料中的 C3A 以及其他矿物的水化产物Ca(OH)2和水作用后，生成的钙矾石。由于吸收大量的水，硫铝酸钙变成含有 32 个水的钙矾石，前后产生 129% 的体积膨胀。那么基于此作用机理的膨胀是否能阻断上述水渗入混凝土的路径呢？

（1）膨胀是否可以杜绝混凝土结构的显性裂缝呢？

水化硬结过程中的体积收缩是混凝土的固有属性，收缩应力的不均匀分布是混凝土结构出现裂缝的最主要、最常见的原因。膨胀剂的推广者寄希望于混凝土内部发生的膨胀来减小及抵抗收缩应力，这种补偿收缩的能力通过膨胀剂掺入水泥中的胶砂限制膨胀率试验，证明确实可以在一定程度上减小胶砂体的体积收缩，但是混凝土实体结构中，尤其剪力墙、大面积楼面等收缩应力非常强的结构体中，由于搅拌机的充分搅拌，使得膨胀剂补偿收缩的膨胀应力在混凝土中均匀分布了，但如果浇入结构的混凝土不均质以及未合理布筋对混凝土收缩的不均匀限制仍然存在且根本没有减小，裂缝的产生势必不可避免。笔者曾亲身经历过的一个污水处理厂水池就是最典型的案例：按照设计院提供的膨胀剂及掺量提供抗渗混凝土，拆模后池壁仍然出现了大量贯穿性纵向裂缝。

（2）膨胀是否可以减少混凝土内部的微孔隙和隐性微裂纹

答案显然也是否定的，原因很简单，硫铝酸钙需与水泥熟料的水化产物 Ca(OH)2作用才能生成钙矾石。这种滞后的水化作用根本不可能形成填充微孔效应，而是推挤破坏，增加混凝土内部的微裂纹。这一点从掺入膨胀剂的水泥胶砂及混凝土试块强度大幅下降就可验证，无需敷述。

综上所述，个人认为，膨胀剂最适当的用处是大面积混凝土后浇带或机械设备的机脚注浆等需补偿收缩的地方，对混凝土的抗裂抗渗则作用不大，大量试验证明，不掺任何膨胀剂的 C30 混凝土，只要配合比合理，振捣密实，也能达到P10 的抗渗等级。

杨俊飞（陕西明泰工程建设有限责任公司，高级工程师）

抗渗混凝土大多用于地下室、水池、大坝、大体积混凝土的浇筑等，为了避免浇筑混凝土时产生大量裂缝及达到图纸要求的抗渗等级，混凝土中会加入膨胀剂解决这一问题。抗渗混凝土是否必须使用膨胀剂？笔者查阅了相关资料并结合自己的工程实践经验认为抗渗混凝土宜使用膨胀剂，特提出以下五点看法，仅供同行参考。

（1）抗渗混凝土依据其抗渗等级不同，部分 P6、P8 的混凝土不掺入膨胀剂也可以通过优化配合比如提高部分胶材或掺合料用量、改变砂率、改变骨料级配、使用高效减水剂等来实现混凝土的抗渗等级，大体积混凝土裂缝素来被认为是无法避免的“癌症”，这一顽疾已被东南大学材料科学与工程学院缪昌文教授带领的研究团队攻克。抗渗等级 P10、P12 要求的混凝土加入膨胀剂则比较容易满足抗渗等级要求。

（2）外掺法加入膨胀剂后，混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等耐久性增强，混凝土的强度也有所增长。抗渗性是混凝土耐久性的第一道防线，吴中伟院士等认为提高混凝土的抗渗性是改善混凝土耐久性的关键。建筑结构防水抗渗，结构自身抗渗是根本，目前情况下膨胀剂是抗渗混凝土代替普通混凝土解决建筑物裂渗的理想材料，特别是面对原材料质量日益恶化，天然砂石资源的匮乏，开采成本的上升、管理的粗放等情况，外掺膨胀剂所起的效果尤其明显。

（3）抗渗混凝土的抗渗等级可以通过逐级加压法测定混凝土的抗水渗透性能。抗渗混凝土中有没有加入膨胀剂，加入何种膨胀剂，加入数量的多少，膨胀剂质量的优劣，常常决定不同抗渗等级混凝土的成本及定价问题，不同抗渗等级混凝土的组分及钙矾石、氢氧化钙、氢氧化镁等的含量是不同的，这些可以通过扫描电镜、微观图谱技术分析、化学分析等得到结果。市场上膨胀剂以次充好、没有按照混凝土配合比设计要求足量添加膨胀剂的做法是错误的，也是可以被检测出来的。

（4）膨胀剂的选择应依据限值膨胀率设计值、工程结构特点和使用环境综合判定。以钙矾石为膨胀源的膨胀剂不得长期处于环境温度高于 80℃ 的混凝土工程中，钙矾石在 70℃左右条件下会分解，生成单硫型水化硫铝酸钙，当温度降低时，钙矾石再次形成，产生延迟膨胀，会对结构可能产生破坏。钙矾石的生成是一个溶解析晶反应，对水的需求量极大，无外部水养护的条件下硫铝酸钙类膨胀剂配制的混凝土几乎无膨胀。以氧化钙为膨胀源的膨胀剂主要依靠拌合水生成膨胀相的氢氧化钙，还可以继续参与水化生成更多的水化硅酸钙凝胶，提高混凝土的密实度，增强混凝土的抗渗性。在无外部水养护及冬季施工条件下宜使用氧化钙类膨胀剂。

（5）抗渗混凝土随着抗渗等级的提高，膨胀剂的掺量应逐渐提高，但不宜高于 12%。膨胀剂的需水性一般高于普通水泥，且早期水化反应速度较快，掺膨胀剂的抗渗混凝土拌合物的流动性低于相同用水量和减水剂掺量的普通混凝土，其坍落度经时损失也大于普通混凝土，这是配合比设计及施工中应该考虑的问题。但掺膨胀剂的抗渗混凝土一般也具有较好的粘聚性，泌水率较低。

李保亮（淮安市建筑工程检测中心有限公司，总工办副主任）

笔者用“抗渗混凝土”和“膨胀剂”作为主题词，在中国知网搜索，结果搜索量为 50 条，而仅以“抗渗混凝土”为主题词，知网搜索量为 714 条，因此可见对于抗渗混凝土未必一定要用膨胀剂。在生产中，有企业在接到低强度（C30）抗渗混凝土工程时，会直接选择在混凝土中多加 10～20 公斤水泥（代替粗骨料），不掺膨胀剂，同样可以达到抗渗的效果，这样不仅增加了胶凝材料总量，提高了浆骨比，又降低了水灰比，保证了混凝土强度。而且这样的操作简单易行，更容易为搅拌站技术人员所接受。况且目前大部分搅拌站普通混凝土配合比的抗渗等级均已达到 P6、P8 甚至更高，其原因是高效减水剂及大量矿物掺合料的使用，降低了水胶比、混凝土孔隙率，使得混凝土密实程度提高。

膨胀剂与纤维复合掺入混凝土中可提高其阻裂抗渗性能,目前已经得到广泛应用，然而膨胀剂的加入对混凝土养护条件的要求较高，尤其对于夏季施工的工程，往往由于养护措施不到位而降低其阻裂抗渗效果。同时，膨胀剂成本较高且掺膨胀剂也有可能会造成混凝土强度的降低，因此在保证混凝土抗渗的前提下，有企业宁愿不用膨胀剂。

目前国家标准 GB 50108—2008《地下工程防水技术规范（附条文说明）》、GB 50208—2011《地下防水工程质量验收规范（附条文说明）》，指出我国地下防水工程建设遵循“材料是基础，设计是前提，施工是关键”的原则，用以确保我国地下防水工程质量。同时标准对抗渗混凝土用原材料及施工等做了详细的界定，并指出防水混凝土可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂、复合型外加剂等外加剂，却没有对膨胀剂使用做特殊说明，因此从国家标准要求看，防水混凝土可用外加剂繁多，膨胀剂只是其中之一，也不是非用不可。

但是掺适量膨胀剂补偿混凝土收缩，是防止或减少混凝土开裂行之有效的办法，上述，并不能作为抗渗混凝土不用膨胀剂的理由。在科学、正确认识了解膨胀剂技术的基础上使用膨胀剂，定能取得事半功倍的效果。

邓兴才（厦门市建材行业协会，教授级高工）

抗渗混凝土又称为防水混凝土，在现行的国标 GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中表述为可通过调整配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，抗渗等级不得小于 P6。规范中除了对防水混凝土所用的水泥、砂石和掺合料等明确提出了相关的技术要求外，还指出“防水混凝土可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂、复合型外加剂等外加剂，其品种和掺量应经试验确定。所有外加剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。”混凝土科学发展至今，减水剂和矿物掺合料早已成为继水泥、砂石、水之后，现代混凝土中不可或缺的第五和第六组分，这也是当今商品混凝土企业为确保混凝土拌合物的施工性能、硬化后混凝土的力学性能和耐久性能的至关重要的技术措施。科学实验和工程实践已多次证明，如果混凝土工程结构在所处的腐蚀环境和作用等级下没有特殊需要时，防水混凝土不需要再掺加其它的外加剂就可以完全满足高抗渗等级的要求。为此，商混企业除了要选用合格的原材料、合理的配合比，在满足混凝土拌合物有良好和易性的基础上，尽量降低单方用水量，以减少混凝土硬化后的充水空间，并保证有足够的水化产物填充到充水空间；更为关键的是必须做到按规范浇筑施工，及时覆盖保湿、保温养护，防止或尽量减少混凝土中因失水引起的毛细管道、空隙、微裂缝等缺陷，以提高混凝土的致密性和憎水性，确保预期的抗渗要求。

八年前，在厦门梧村车站前，沿着厦禾路交通繁忙的主干道，在空中建设城市快速公交（BRT），在地下建设商业街，该商业街全长 420 米，沿线有 11 根支撑 BRT 的大墩柱沿道路方向相继贯穿地下商业街的顶板和大底板，该地段从空中到地下的全部混凝土生产供应都是由厦门华信混凝土公司独家承担。地下商业街工程在王铁梦教授的指导下，其地下室的顶板、底板和外墙不留后浇带，全部采用跳仓法施工，而且是自上而下逆向作业。该地下工程的所有部位设计采用 C30P8 的抗渗混凝土，因考虑到混凝土中胶凝材料水化热引起的温度变化，可能会导致混凝土结构产生收缩裂缝，所以在设计混凝土配合比时，无论是地下室大底板或是外墙和顶板，都按大体积混凝土对待。该抗渗混凝土经反复试配，对比优化，最后从多个配合比中选出的 C30P8 配合比见表 1。

按该配合比生产的每一个批次混凝土，在工地取样，每一个批次抗压和劈裂抗拉试件各取 5 组；抗渗试件取 1 组（每仓混凝土浇筑量不足 500m3）。试件标养 28 天试压检验，抗压强度 28d 都能达到 40MPa 以上，60d 大部分都能达到 50MPa 以上；试件的抗渗等级都大于 P12（当抗渗仪水压达到 1.5MPa 后，六个试件中，无一渗漏，已超过设计要求的抗渗等级，故停止试验）。该工程项目，由于相关各方认真负责，特别是施工方京冶公司严格按规范操作，养护到位，重视温度控制，及时用薄膜和土工布覆盖，喷雾保湿；夏季在地下室顶板浇筑养护期搭盖防晒棚，冬季用多层覆盖保温养护。所以，该地下商业街工程不仅在交工验收前未发生开裂渗漏，从混凝土开始浇筑至今已过去八个春秋，用户也没有反映出现过渗漏问题。这已充分说明，该地下工程的混凝土构件本体也达到了较高的抗渗等级。

表1 混凝土配合比

后来，为了进一步研究验证用该配合比拌制的混凝土性能，并对比更换原材料后拌制的混凝土与原来生产所用的混凝土抗压强度和抗渗等级的区别，我们分别在集美鸿铭建材试验室、厦门三泰建材试验室和厦门华信混凝土试验室用同一个配合比（减水剂用量除外），但用机制砂替代河砂，使用Ⅱ级粉煤灰替代Ⅰ级灰，仍然使用 P·O42.5 普通硅酸盐水泥和聚羧酸高效减水剂，但更换了减水剂品牌。其试验结果，虽然抗压强度比原来的偏低，但完全可以满足设计要求。特别是抗渗试验，经重复多次，其结果大体一致。

为了证明在不同养护条件下，对混凝土抗渗等级的影响，我们在每次做试验时，同时制作两组共 12 个试件，在试验室成型后，其中一组试件进行保湿养护，即在试件成型抹面后，随即带模放置于标养室，并覆盖薄膜养护，次日拆模后，用钢丝刷刷去两个端面的浆膜后，继续标养到 7 天，取出后，每个试件套 6 条橡胶圈密封，在能自动加压的电子数显抗渗仪上做试验，将压力表的水压设置在 0～3.5MPa 内，每 8 个小时自动加压 0.1MPa，10 天后，压力表最高压力显示超过 3.2MPa 时，一组六个试件无一渗漏，说明该组试件的抗渗等级大于 P30。而另外一组的六个试件，成型完毕后置于室外露天自然养护，未覆盖，每天只喷洒三次水，养护 7 天，后以同样方法做抗渗试验，结果，压力表最高压力显示一般不超过 0.5～0.6MPa 时，试件中就有两三个漏水，说明该组试件还达不到最低的抗渗等级值 P6 的要求。

从一系列的抗渗试验充分说明，防水混凝土要想实现高抗渗，不需要使用膨胀剂，也不需要使用其它的外加剂，仅使用减水剂和矿物掺合料就可以使保湿养护的抗渗试件达到P30 以上的高抗渗等级，而且不需要养护 28 天，仅保湿养护3～7 天。其实，这一结论早已被甘昌成老师试验证明过。而且他还试验过掺加膨胀剂的抗渗混凝土试件在不良养护情况下，也照样达不到最低的抗渗等级值 P6 的要求；而构件本体的抗渗等级能否满足抗渗要求的关键在于能否做到不失水养护和进行温差控制。仅靠合格的原材料及合理的配合比，而没有充分的湿养护根本无济于事。

遗憾的是当今还有不少设计人员在设计图纸上热衷于指定使用膨胀剂作为抗渗混凝土必须掺加的原材料，而且一般都是由施工方采购的“甲供材料”，不分场合要求使用，但设计方和“甲供”方对混凝土质量却不负任何责任。混凝土构件一旦出现渗漏问题，首先指责搅拌站生产供应的混凝土有问题，就是不说施工养护有没有问题，这是既无理又无知的做法，如此对待商混企业也是很不公平的。另外，一般工业与民用建筑的地下室底板和外墙，地铁工程及大型设备基础等，无疑都是抗渗混凝土，但也都属于大体积混凝土，在配合比设计时，首先应考虑如何降低水泥水化热的问题。该混凝土的原材料选择和配合比设计，在沿海地区，不仅要考虑抗水渗透问题，还要考虑抗腐蚀问题，如在氯盐或硫酸盐腐蚀环境下，还有抗氯离子渗透系数和电通量的要求。为了达到各项耐久性指标要求，最佳的技术路线应该是：（1）采用大掺量活性矿物掺合料（如复合掺加粉煤灰和矿渣粉），减少硅酸盐水泥用量，降低水化热产生的温度应力，提高抗腐蚀能力；（2）选用聚羧酸高效减水剂，减少用水量，降低水胶比，提高混凝土的密实性。在这样的大体积抗渗混凝土中，如果掺加膨胀剂，不仅无益，反而有害。正如清华大学廉慧珍教授、阎培渝教授在他们的相关论文中所述的那样：膨胀剂的效果将受到混凝土水灰比、内部温度和粉煤灰掺量的显著影响。而处于腐蚀环境中的大体积抗渗混凝土，为保证 100 年的使用寿命，往往把混凝土的最大水胶比限制在 0.4以内，这无疑对减少混凝土的充水空间，提高密实度、增强抗渗性能和抗腐蚀能力有利。但这对于反应时需要大量水的膨胀剂来说，低水灰比混凝土中的自由水本来就不富裕，还要被随水灰比降低而加快水化速度的水泥与膨胀剂争夺自由水，造成膨胀剂因反应不完全而残留在混凝土中，在有水存在的环境中还可能继续反应而生成“二次钙矾石”；其次，因水泥水化热的影响，大体积抗渗混凝土内部的温度一般情况下都会超过 65～70℃，膨胀剂的掺入，不仅不能降低混凝土的温升，反而会增大温升，因为膨胀剂本身在反应过程中也在发热。更为重要的是，膨胀剂中的膨胀组分无论是钙矾石的生成还是氧化钙的水化都与温度密切相关，当混凝土中温度超过 65℃ 时，新的钙矾石不会生成，已生成的钙矾石也开始脱水。在混凝土降温以后，反应可继续进行。但如果混凝土降温缓慢，在混凝土强度发展到较高时再反应产生膨胀，可能就成了对结构不利的“延迟生成钙矾石”。再次，大体积抗渗混凝土中，应优先选择用大掺量粉煤灰来降低胶凝材料水化热。但实验证明，粉煤灰的掺量越大，对膨胀剂的膨胀率抑制作用也越大，显著影响膨胀效果。

总之，在防水抗渗混凝土中掺加膨胀剂，不能作为优先选项，更不能作为唯一选项；如果不分场合乱用膨胀剂，不仅是劳民伤财，而且是有害无益的。