淺談混凝土泌水原因及解決方法

混凝土泌水問題相信大家都已經(jīng)司空見慣，所謂混凝土泌水是指混凝土在運輸、振搗、泵送的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉，水分上浮的現(xiàn)象。泌水的主要影響因素有原材料、配合比、施工方法以及外加劑。適量的泌水可以適當(dāng)改善混凝土的塌損以及后期混凝土的表面開裂現(xiàn)象，并可間接降低混凝土的實際用水量從而降低水灰比提高強度。但是過量的泌水則對混凝土的施工、耐久性和外觀質(zhì)量造成不利影響。1泌水對混凝土性能的影響1.1對混凝土施工性能的影響在混凝土施工中，由于混凝土配合比不合理、砂石較干凈且級配差、外加劑保塌效果好滯后問題嚴重的情況下，很容易發(fā)生泌水現(xiàn)象。泌水嚴重容易使混凝土包裹性差、砂石分離，從而導(dǎo)致混凝土泵送堵管、工地表面不易施工抹面，并且硬化后的混凝土容易產(chǎn)生上下分層、表面裂縫等問題。1.2對混凝土耐久性的影響混凝土泌水會導(dǎo)致表面形成浮漿層，當(dāng)浮漿層由于失水變稠失去流動性，強度發(fā)展不夠不足以抵抗因沉縮或塑性收縮引起的拉應(yīng)力時，混凝土表面就會產(chǎn)生許多裂縫。在混凝土內(nèi)部，泌水上升過程中在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生許多膠凝材料含量較少的泌水通道，造成混凝土內(nèi)部疏松軟弱易于碳化，增加了混凝土中鋼筋銹蝕的危險。泌水導(dǎo)致浮漿層形成高水灰比，蒸發(fā)后形成多空疏松、軟弱的表面，樓板或路面形成漿層后容易起皮，嚴重影響混凝土質(zhì)量。1.3對混凝土外觀質(zhì)量的影響泌水一般會降低混凝土底部的水灰比，破壞混凝土內(nèi)部的均勻性，拌和水生成到混凝土表面會攜帶一部分膠凝材料和集料中的細微顆粒，使混凝土表面形成一層含水量很大的浮漿層，造成表面混凝土疏松多空、蜂窩麻面、甚至露石。對于混凝土后期強度的增長以及碳化回彈等都有較大的影響。2造成混凝土泌水的影響因素2.1水泥對混凝土泌水的影響混凝土中最重要的膠凝材料是水泥，混凝土的泌水與之密切相關(guān)。水泥的物理特性，如凝結(jié)時間、比表面積、細度、顆粒分布都會影響混凝土泌水性能。另外，水泥的礦物成分及品種也是影響混凝土泌水的關(guān)鍵因素。（1）所配制混凝土的凝結(jié)時間隨水泥凝結(jié)時間的增加而增加，混凝土在凝結(jié)硬化之前，水泥顆粒沉降的時間越短，混凝土越不易泌水。（2）水泥的細度越細、比表面積越大、顆粒分布中細顆粒含量越多，早期水泥水化量就越多。較多的水化產(chǎn)物足以封堵混凝土中的毛細孔，致使內(nèi)部水分不容易自下而上運動，混凝土泌水越不嚴重。反之，混凝土的泌水越嚴重。（3）水泥中C3A和堿含量較高具有較強的保水性，因而拌和物泌水較輕，但工作性損失大。2.2骨料對混凝土泌水的影響混凝土由含泥量較多的砂石骨料組成時，水泥的早期水化受到嚴重影響。延緩并阻止水泥的水化及混凝土的凝結(jié)，是由于粘土中的顆粒會包裹水泥顆粒，從而加劇混凝土的泌水。不良的石子級配會使混凝土和易性變差，進而導(dǎo)致混凝土泌水。混凝土泌水隨骨料粒徑越大表現(xiàn)越嚴重。有研究發(fā)現(xiàn)在相同的條件下粗骨料最大粒徑為40mm的混凝土比最大粒徑為16mm的混凝土泌水量大一些。而細度模數(shù)越大，細顆粒越少、粗顆粒越多的砂，混凝土則越易泌水。骨料的顆粒級配、表面特征、粒型、針片狀顆粒含量、孔隙率及其組成成分也對混凝土的泌水有重要影響。2.3礦物摻合料對混凝土泌水的影響（1）活性礦物摻合料對混凝土泌水的影響。粉煤灰對混凝土泌水的影響具有兩面性。摻加粉煤灰減少混凝土泌水可以從三個方面理解：一是粉煤灰的顆粒小于水泥顆粒，比表面積較水泥大很多，因此對水分的吸附作用加強，因而可泌自由水減少；二是顆粒細小的粉煤灰使混凝土中固相堆積密實度提高，混凝土中的孔隙細化，泌水通道減小，通道距離增加，進而阻礙了水分泌出；三是粉煤灰具有較小的密度，相對于水泥顆粒而言，漿體沉降離析不易產(chǎn)生，經(jīng)時拌和物均勻性較好，有利于減少泌水。當(dāng)然，只有在粉煤灰品質(zhì)較好的前提下，粉煤灰對改善泌水才是有利的。粉煤灰品質(zhì)較差，需水量增大，會使混凝土中可泌水量增大。（2）石粉對混凝土泌水的影響。加入適量的石粉能夠有效改善新拌混凝土的泌水問題。在配制中低強度混凝土?xí)r，水灰比較大、水泥用量少，石粉能夠補充砂中的細顆粒，增加混凝土拌和物的稠度，拌和物的粘聚性將隨著石粉含量的增加而增加，離析現(xiàn)象隨石粉含量的增加得到改善。石粉的存在，增加了混凝土拌和物中固體表面積對水的比例，保水性增強，泌水減少。石粉還可以提高混凝土拌和物的坍落度，改善混凝土的和易性。2.4外加劑對混凝土泌水的影響（1）減水劑對混凝土泌水的影響。根據(jù)減水劑的作用機理，吸附在水泥顆粒周圍的極性分子，使得顆粒之間相互排斥，減少絮凝作用，水泥顆粒包裹的水分被釋放，同時使水泥顆粒表面的吸附水層變薄，大大減少所需的潤濕水量。以此機理，新拌混凝土中使用減水劑會使可泌自由水量增加，使泌水增大。但是另一方面，由于減水劑的減水作用，同樣坍落度的混凝土所需的拌和水量大大減水，使混凝土中的可泌自由水量減少。（2）引氣劑對混凝土泌水的影響。引氣劑顯著影響混凝土泌水。新拌混凝土中含有一定量的氣泡，這些氣泡由水分包裹形成，如果氣泡能穩(wěn)定存在，則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細小，數(shù)量足夠多，則有相當(dāng)多的水分被固定，可泌的水分減少，使泌水率顯著降低?；炷猎谖醇尤胍龤鈩r，有0.5%~2%的含氣量。這種氣泡大小很不均勻，形狀也不規(guī)則，很容易破裂，對強度有害。而加引氣劑可明顯使氣泡細膩、均勻、形狀規(guī)則、呈球形。這些球形氣泡如滾珠一樣，起著潤滑作用，能夠使混凝土的工作性能大大改善。2.5配合比對混凝土泌水的影響配合比中的膠凝材料用量、砂率和水灰比對混凝土泌水的影響也是非常大的。（1）拌和物顆粒的總比表面積隨膠凝材料用量的增加而增加，潤濕水分量增加，可泌水量減少。同時，細顆粒增加，進而增加泌水通道的長度，對減少混凝土泌水有利。增加活性膠凝材料用量，使混合料粘聚性增加，保水性好，可減少泌水?；炷林袉挝挥盟颗c泌水有很大的關(guān)系，混凝土中的可游離水量隨用水量相對增加而增加，泌水增大。（2）在水泥漿一定的條件下，骨料的總表面積及空隙率隨砂率的增大而增大，若砂率過大，混凝土拌和物就顯得干稠，流動性小，如要保持一定的流動性，則要多加水泥漿，增大單位用水量。若砂率過小，砂漿量不足，不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起潤滑和填充作用，也會降低拌和物的流動性，使混凝土拌和物的粘聚性、保水性變差，使混凝土拌和物顯得粗澀，粗骨料離析，水泥漿流失。（3）混凝土的水灰比越大，水泥凝結(jié)硬化的時間越長，游離水越多，水與水泥分離的時間越長，混凝土越容易泌水；混凝土中外加劑摻量過多，或者緩凝組分摻量過多，會造成新拌混凝土的大量泌水和沉析，大量的游離水泌出混凝土表面，影響水泥的凝結(jié)硬化，混凝土保水性能下降，導(dǎo)致嚴重泌水。2.6施工對混凝土泌水的影響施工方法也對混凝土泌水有影響。如混凝土的運輸距離遠，攪拌時間長，易產(chǎn)生泌水。混凝土輸送和澆注過程中，從過高的地方沿溜槽滑下，會加劇離析的發(fā)生。同一配比的混凝土，澆注高度越高，泌水量越多?；炷恋倪^度振動會導(dǎo)致混凝土的離析泌水。非正常的淋水灑水，在澆注地面混凝土之前淋濕模板時應(yīng)避免使地面基礎(chǔ)積水，如有積水，會使?jié)沧⒒炷了冶冗^大，經(jīng)過振搗過多的水會泌出表面。有的施工人員為便于收光、抹面，在混凝土表面隨意灑很多水，致使混凝土面層水灰比增大，強度嚴重降低而出現(xiàn)起皮、起砂現(xiàn)象。3控制混凝土泌水量的應(yīng)對措施嚴重的泌水會帶來許多不利的影響，因此有必要采取一些措施以盡可能地減小混凝土的泌水。解決混凝土泌水主要有三種方法。3.1配合比方面嚴格控制摻合料的質(zhì)量，只有品質(zhì)較好的粉煤灰才能夠有效改善泌水現(xiàn)象。適當(dāng)增加膠凝材料用量，控制配合比用水量。控制砂子細度模數(shù)在2.3~2.8，并根據(jù)配合比以及混凝土狀態(tài)及時調(diào)整合理的砂率，確保配置的混凝土有較好的和易性。對G5~31.5mm應(yīng)嚴格控制最大粒徑，并防止石子級配出現(xiàn)斷檔。選用與膠凝材料相容性好的減水劑，適當(dāng)提高引氣劑用量，嚴格控制摻量。3.2生產(chǎn)方面混凝土拌制法宜采用凈漿裹石法，有效改善混凝土包裹性[5]。普通混凝土拌制時間以40s為宜，如拌制時間較短易導(dǎo)致混凝土拌和不均勻，容易產(chǎn)生泌水。3.3施工方面泵送混凝土在滿足施工條件時，塌落度應(yīng)盡量小一些，同時嚴禁隨意向混凝土加水，控制混凝土澆筑高度；嚴格控制