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【分享】混凝土泌水的原因及危害
來源:砼商網(wǎng) 作者:砼商網(wǎng)編輯部 發(fā)布日期:Jul 6, 2015 閱讀次數(shù):5300 收藏 打印 

一、什么是混凝土泌水

通俗地講,就是水泥混凝土中顆粒級配不合理,大直徑的顆粒比例比較大,使得水分不能夠均勻穩(wěn)定地分散到顆粒間的空隙里,在混凝土運(yùn)輸、振搗、泵送的過程中,水泥和骨料沉降,在混凝土凝固前產(chǎn)生水分滲出到混凝土表面的現(xiàn)象稱做泌水。

正常混凝土拌合物中適量的泌水可以降低實(shí)際的水灰比,從而使混凝土更加密實(shí), 同時,在混凝土的表面,適量的泌水可以起到一定的修飾和抹面作用,還可以防止新澆注的混凝土表面迅速干燥及開裂等。但是過量的泌水會對混凝土質(zhì)量會造成不利影響。

二、混凝土泌水的危害

1、對混凝土表面的危害

有流砂水紋缺陷的混凝土,表面強(qiáng)度、抗風(fēng)化和抗侵蝕的能力較差。同時,水分的上浮在混凝土內(nèi)留下泌水通道,即產(chǎn)生大量自底部向頂層發(fā)展的毛細(xì)管通道網(wǎng),這些通道減弱了混凝土的抗?jié)B透能力,致使鹽溶液和水分以及有害物質(zhì)容易進(jìn)入混凝土中,極易使混凝土表面損壞。

泌水使混凝土表面的水灰比增大,并出現(xiàn)浮漿,即上浮的水中帶有大量的水泥顆粒,在混凝土表面形成返漿層,硬化后強(qiáng)度很低,同時混凝土的耐磨性下降。這對路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

2 、對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能的危害

在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊,隨著水分的逐漸揮發(fā)形成空隙,從而影響混凝土的致密性、骨料的界面強(qiáng)度以及混凝土與鋼筋間的握裹力,導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度的降低。

混凝土泌水造成塑性收縮是一個不可逆的變形。泌水引起混凝土的沉降導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生塑性裂紋,從而會降低水泥混凝土的強(qiáng)度。特別是泌水混凝土產(chǎn)生整體沉降,澆注深度大時靠近頂部的拌合物運(yùn)動距離更長,沉降受到阻礙,如遇到鋼筋等障礙時,則產(chǎn)生塑性沉降裂紋,從表面向下直至鋼筋的上方。

分層澆注的混凝土受下層混凝土表面泌水的影響,造成混凝土層間結(jié)合強(qiáng)度降低并易形成裂縫。

3.對混凝土耐久性的影響

泌水也能破壞對混凝土的抗腐蝕能力、抗凍性能,導(dǎo)致這些問題的因素也是由泌水后出現(xiàn)的內(nèi)部泌水通道相關(guān),腐蝕性物質(zhì)經(jīng)過泌水通道則能到達(dá)混凝土內(nèi)部,在其到鋼筋表面則會形成鋼筋銹蝕,和水化產(chǎn)物出現(xiàn)腐蝕反應(yīng)而損害混凝土。泌水通道可促進(jìn)混凝土內(nèi)部的水飽和,高度飽和的混凝土在低溫作用下會出現(xiàn)凍融破壞。

三、混凝土泌水的原因

混凝土的泌水幾乎與混凝土生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)有關(guān),如膠凝材料、集料級配、配合比、含氣量、外加劑、振搗過程等??偨Y(jié)以下影響混泥土泌水的因素:

1. 膠凝材料對混凝土泌水的影響

水泥作為混凝土中最重要的膠凝材料,與混凝土的泌水性能密切相關(guān)。水泥的凝結(jié)時間、細(xì)度、比表面積與顆粒分布都會影響混凝土的泌水性能。水泥中C3A含量低易泌水;水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小易泌水;礦渣比普硅易泌水;火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥易泌水;摻非親水性混合材的水泥易泌水。

水泥的凝結(jié)時間越長,所配制出的混凝土凝結(jié)時間越長,且凝結(jié)時間的延長幅度比水泥凈漿成倍地增長,在混凝土靜置、凝結(jié)硬化之前,水泥顆粒沉降的時間越長,混凝土越易泌水;

水泥的細(xì)度越粗、比表面積越小、顆粒分布中細(xì)顆粒含量越少,早期水泥水化量越少,較少的水化產(chǎn)物不足以封堵混凝土中的毛細(xì)孔,致使內(nèi)部水分容易自下而上運(yùn)動,混凝土泌水越嚴(yán)重。此外,也有些大磨(尤其是帶有高效選粉機(jī)的系統(tǒng))磨制的水泥,雖然比表面積較大,細(xì)度較細(xì),但由于選粉效率很高,水泥中細(xì)顆粒(小于3~5μm)含量少,也容易造成混凝土表面泌水和起粉現(xiàn)象。

2.集料對混凝土泌水的影響

混凝土的組成材料中的砂石集料含泥較多時,會嚴(yán)重影響水泥的早期水化,粘土中的粘粒會包裹水泥顆粒,延緩及阻礙水泥的水化及混凝土的凝結(jié),從而加劇了混凝土的泌水;

砂的細(xì)度模數(shù)越大,砂越粗,越易造成混凝土泌水,尤其是0.315mm以下及2.5mm以上的顆粒含量對泌水影響較大:細(xì)顆粒越少、粗顆粒越多,混凝土越易泌水;

礦物摻和料的顆粒分布同樣也影響著混凝土的泌水性能,若礦物摻合料的細(xì)顆粒含量少、粗顆粒含量多,則易造成混凝土的泌水。用細(xì)磨礦渣作摻合料,因配合比中水泥用量減少,礦渣的水化速度較慢,且礦渣玻璃體保水性能較差,往往會加大混凝土的泌水量;

骨料整體偏粗,或者級配不合理,引起細(xì)顆粒空隙增大,自由水上升引起混凝土泌水,是混凝土產(chǎn)生泌水的主要原因。

3. 配合比對混凝土泌水的影響

混凝土的水灰比越大,水泥凝結(jié)硬化的時間越長,自由水越多,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,大量的自由水泌出混凝土表面,影響水泥的凝結(jié)硬化,混凝土保水性能下降,導(dǎo)致嚴(yán)重泌水。

4. 含氣量對混凝土泌水的影響

含氣量對新拌混凝土泌水有顯著影響。新拌混凝土中的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(xì)小、數(shù)量足夠多,則有相當(dāng)多量的水分被固定,可泌的水分大大減少,使泌水率顯著降低。同時,如果泌水通道中有氣泡存在,氣泡猶如一個塞子,可以阻斷通道,使自由水分不能泌出。即使不能完全阻斷通道,也使通道有效面積顯著降低,導(dǎo)致泌水量減少。

5. 減水劑對混凝土泌水的影響

混凝土中使用的外加劑,大多是由減水劑同其他產(chǎn)品如引氣劑、緩凝劑、保塑劑等復(fù)合而成的多功能產(chǎn)品,是泵送混凝土不可或缺的重要材料,外加劑的摻入極大地改善混凝土拌合物的性能,但外加劑使用不當(dāng)將可能導(dǎo)致混凝土的離析。

(1)如果混凝土減水劑的摻量過大,減水率過高,單方混凝土的用水量減少,有可能使減水劑在攪拌機(jī)內(nèi)沒有充分發(fā)揮作用,而在混凝土運(yùn)輸過程中不斷的發(fā)生作用,致使混凝土到現(xiàn)場的坍落度大于出機(jī)時的坍落度。此種情況極易造成混凝土的嚴(yán)重離析。且常表現(xiàn)在高強(qiáng)度等級混凝土中,對混凝土的危害極大。

(2)外加劑中緩凝組分、保塑組分摻量過大,特別磷酸鹽或糖類過量,也容易造成混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

(3)減水劑和水泥不溶,也可以在砼表面產(chǎn)生大量的水。

6. 施工技術(shù)混凝土泌水的影響

混凝土施工過程中影響混凝土泌水的主要因素是振搗,振搗過程中,混凝土拌和物處于液化狀態(tài),此時其中的自由水在壓力作用下,很容易在拌和物中形成通道泌出。施工過程的過振,不是將混凝土中密度較小的摻和料或混合材料振到了混凝土的表面,而是加劇了混凝土的泌水,使混凝土表面的水灰比增大,這也是造成混凝土泌水的主要原因。

如果是泵送混凝土,泵送過程中的壓力作用會使混凝土中氣泡受到破壞,導(dǎo)致泌水增多;

砼下料的垂直落差過大,產(chǎn)生離析,也很容易在砼表面蓄積大量的水。

運(yùn)距過長或用農(nóng)用拖拉機(jī)運(yùn)輸砼,有時也會在砼表面蓄積大量的水。

四、混凝土泌水的解決措施

根據(jù)混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機(jī)理,解決混凝土泌水主要方法有:

1、混凝土配合比方面

適當(dāng)增加膠凝材料用量和提高混凝土的砂率,在滿足其他性能的前提下,摻入適量引氣劑,提高混凝土含氣量減少混凝土泌水.在保證施工性能前提下,盡量減少單位用水量。

在混凝土試配時,應(yīng)使混凝土在靜態(tài)的條件下有20~30 mm的坍落度損失(1h),在實(shí)際生產(chǎn)中混凝土不易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

2、原材料方面

嚴(yán)格控制集料的含泥量,優(yōu)化集料的合成級配,避免顆粒組成不均;選用較細(xì)的膠凝材料和高品質(zhì)的引氣劑。

3、外加劑方面

選用泌水較小的減水劑。如果配合比固定,在滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用要求的情況下選用略低的減水率或適當(dāng)減少減水劑摻量,避免減水率過高造成泌水。

在混凝土外加劑中復(fù)合一定量的增稠劑;也可外加劑中復(fù)合一定量的引氣劑,可增強(qiáng)混凝土的粘聚性,提高混凝土的抗離析性;

減水劑在摻加時要做相溶實(shí)驗(yàn),避免出現(xiàn)減水劑的副作用;在既要減少泌水又要保證減水率的情況下,需要優(yōu)化減水劑的組份配比,使得小分子和大分子物質(zhì)達(dá)到最佳搭配關(guān)系。

4、施工工藝方面

提高振搗工藝,嚴(yán)格控制混凝土振實(shí)時間,避免過振。

砼垂直下料落差超過2米時采用串筒下料,使砼和接觸面發(fā)生的沖擊作用得到緩沖,以免砼發(fā)生離析,出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

在運(yùn)距稍長時一般采用砼攪拌車運(yùn)輸,避免用農(nóng)用運(yùn)輸車運(yùn)輸;

另外,對于現(xiàn)澆混凝土的性能控制,選取適當(dāng)?shù)目刂泣c(diǎn),使得控制有利于減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量,控制點(diǎn)可選在入倉口,將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。

當(dāng)澆筑的倉面內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了泌水,必須及時排除,其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強(qiáng)的材料吸水,尤其在混凝土收面時更應(yīng)該及時吸去泌水,便于混凝土收面確保混凝土外觀質(zhì)量。嚴(yán)禁在模板上開孔自流,造成膠凝材料流失,影響混凝土的質(zhì)量。

  

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