浅谈混凝土泌水的可能原因及解决途径朱永在，刘柏 （内蒙古博星混凝土有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010070） [摘要] 本文针对混凝土施工中经常存在的泌水问题加以分析并提出解决办法。 [关键词] 混凝土；泌水；解决途径 1 混凝土泌水现象定义及相关问题的解释1.1 混凝土泌水现象定义混凝土泌水是指混合料浇灌之后到开始凝结期间，固体粒子下沉，水上升，并在表面析出水的现象。泌水的同时，混合料发生沉降收缩。泌水的结果会使表面混合料含水量增加，硬化后混凝土表面强度下降，并产生大量容易剥落的“粉尘”。上升的水还会聚结在粗集料或钢筋的下方，硬化后成为空隙，出现弱粘结地带。上升的水在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗渗性和抗冻性。在和模板的交界面上，泌水会把水泥浆带走，仅留下砂子，出现“砂纹”现象。混凝土泌水也不全是害处，它具有双重性。少量泌水，不一定是有害的，只要在泌水过程中不受到搅乱，任其蒸发，可降低混和料的实际水灰比，防止表面干燥，便于表面修理。 混凝土的泌水和离析常常是伴生的，离析和泌水也容易混为一谈。混凝土的离析是指混合料的各组份分离，造成不均匀和失去连续性的现象。离析是由于构成混合料的各种离子大小、比重不同引起的。显然混凝土离析是不可避免的，但适当的配合比和合理的操作却是可以尽量地减少离析。混凝土离析分两种情况：一种是粗集料从混合料中分离，因为他们比细集料更易于沿着斜面下滑或在模内下沉；另一种是稀水泥浆从混合料中淌出，这主要发生在流动性大的混凝土。离析的结果是混凝土的匀质性降低，整体性差，结构的承载力下降。 1.2 混凝土出现异常泌水现象的客观环境混凝土异常泌水在最近一两年大量出现，这种情况正好与水泥、外加剂的不断变化发生在同一时期，这不是完全的巧合，而是有着本质的联系。由于近两年水泥采用新标准，使不少厂家在配料、生产工艺、水泥化学组分和矿物组成、水泥细度和混合材等在一定程度上发生了变化。水泥的变化必然导致水泥与外加剂适应性的变化，使原来的平衡被打破。这时外加剂作为混凝土的重要性能调节材料，却由于其本身原材料的变化也在发生着不小的变化，特别是从外加剂成本考虑，外加剂生产企业在不断地采用可以降低其成本的新材料，这些新材料可能在某些方面会对混凝土性能有一定的改善，但每一种新材料的诞生是需要长期应用，找出其适应各种材料性能、生产条件、结构类型、施工和浇筑以及养护情况的解决方案时才能在工程中广泛应用，仓促的大量应用必然导致不良后果。由于水泥和外加剂两种材料的变化最终都要体现在混凝土中，使混凝土常常出现一些莫名其妙的结果，使商品混凝土行业的技术人员无所适从。 1.3 混凝土异常泌水现象的分类及描述第一类：混凝土的粘度严重不足，水和水泥浆同时泌出，造成混凝土不能处于匀质状态，容重大于混凝土混合料容重的颗粒会很快从混凝土中沉积下来，混凝土严重离析，混凝土下部近似干料，上部为水泥浆，表现为严重“粘底”，用铁铲拌不动，有一种混凝土粘度很大的假象。这种现象不太严重时，只有少量的泌水和泌浆现象，混凝土在静停近半个小时后，开始出现“粘底”。这时再把混凝土搅拌起来，它的离析泌水现象就会消失，其和易性变得很好。 第二类：混凝土的和易性很好，匀质性也很好，但混凝土静停后却不停地泌出清水，泌水时间长达两个小时，泌水量可达30kg/m3。泌水严重时，在混凝土表面可见一些像流线似的泌水点。有这种泌水现象时，混凝土不会出现“粘底”。 2 混凝土泌水现象的原因2.1 外加剂与水泥的适应性差外加剂与水泥的适应性差主要表现在以下几个方面： (1)混合料的坍落度损失过快，严重时混合料出现速凝、假凝现象。 (2)混合料出现严重的离析和泌水。 (3)混合料对外加剂的需要量大，随外加剂的增加，混合料的坍落度无明显增长，看似外加剂的减水效果差。混凝土硬化后强度明显降低，其它性能也明显下降。 由此，混凝土的严重离析泌水是外加剂与水泥不相适应的情况之一，因此，要解决混凝土严重离析泌水现象，首先应从外加剂入手，结合其他一些项措施综合解决。 这里值得强调的是，第一类泌水现象不应简单地说成外加剂和水泥不适应，也不能简单地认为是外加剂或水泥出了什么问题，笔者认为主要问题发生在萘系减水剂的超掺量应用上。当然，在正常的使用过程中，如果混凝土出现严重地离析和泌水现象，一般情况下多为水泥或外加剂出现了某一方面地变化，这种变化对水泥和外加剂本身的质量并无太大影响，比如：水泥的碱含量由0.6%以上的高碱水泥降低到0.6%以下的低碱水泥，或者水泥中的C3A的含量减低几个百分点，从水泥本身应该说质量是有变好的趋势，但这时它与外加剂的适应性可能发生较大的变化，如果不做及时调整，混凝土可能出现较严重的离析和泌水现象，也可能出现其他意想不到的现象。由此我们说，混凝土是一种多组分的混合体，受到多种因素的影响，在配合比设计、生产、运输、浇筑及后期养护不出任何问题是不可能的。往往这个搅拌站在出问题时，另外一些搅拌站也在发生同类事情，甚至还可能更严重以及出现其他的问题。 2.2 水泥的保水性差、混凝土的粘聚性低水泥的保水性差、混凝土的粘聚性低是出现第二种泌水的主要原因。水泥的保水性差可能与水泥本身的细度、颗粒分布等有关，当然也可能与水泥所采用的混合材的品种与数量有关。混凝土的粘聚性差可能与混凝土配合比设计有关，它包括：用水量大、胶凝材料少、砂率不合理、外加剂用量过低或过高等。 2.3 水泥的品种和成分不同的水泥品种配制混凝土时用水量是不同的，即水灰比要求不同，水灰比大者容易产生泌水现象。其内部因素之一是与水泥熟料中掺的惰性材料多少有关，惰性材料是水泥中的填充性混合材料，只起提高产量的作用，一般不超过10%。水泥与水发生水化反应时，只有活性材料才参与水化反应，水泥中的惰性材料偏大，如果惰性材料又较水泥粗，对防止泌水现象是不利的。 2.4 水泥存放时间水泥存放时间过长，如果保管条件不好，部分水泥会在保存期内发生水化反应，并且这种情况下，颗粒越细的水泥越容易反应，用这种水泥配制混凝土时，混凝土的粘聚性很差，很容易发生离析和泌水现象。 2.5 砂率和砂子的级配砂率小，造成混凝土的粘聚性差，混凝土出现泌水。级配不合理，比如：0.315mm以下的量过少，2.5mm以上的量较多，混凝土的粘聚性受到较大影响，特别是砂中含石量过多时往往会因混凝土的砂率低出现离析泌水。 2.6 水灰比水灰比偏大，胶凝材料少，也容易使混凝土产生泌水现象。因此在混凝土生产时应严格监控用水量的变化，防止用水量严重超出设计用量，这也是生产控制的关键和难点。 2.7 混凝土的运输和浇筑过程混凝土的运输和浇筑过程很多是搅拌站难以控制的。这种情况下的离析和泌水多为等待时间过长和加水、加外加剂过量所至。 3 解决途径3.1 综合解决办法解决两种混凝土泌水问题所采用的综合解决途径是不同的，第一种泌水主要是由水泥与外加剂的适应性差造成的，与其说水泥与外加剂的适应性差，倒不如说是外加剂“超掺”更准确。因此解决这类问题最简单易行的办法就是减少外加剂的掺量。对某一强度等级的混凝土，在保持相同水灰比或水胶比不便的情况下，增加用水量，增加胶凝材料总量即可以解决这种泌水离析现象。在解决这一问题时，往往会遇到一对矛盾，即外加剂用量大，出现离析泌水；外加剂用两小，坍落度损失快的相互矛盾的现象。解决这类问题应具体情况具体分析。第二种泌水主要是由于水泥保水性差（应该也有水泥与外加剂适应差的原因），解决这类问题的主要办法就是通过适当增加外加剂的用量，提高减水率，大幅度降低混凝土的单方用水量，减少混凝土内自由水的总量，这样泌水问题就可以迎刃而解了。 不难看出，解决这两种混凝土泌水问题在外加剂的使用方面的做法是恰好相反的，第一种是尽可能地减少外加剂的用量，第二种是尽可能增加外加剂的用量，表面上看是相反的手段，实际上是可以统一的。笔者认为，外加剂的用量对不同原材料、不同配合比都有一个合适的掺量，只要外加剂的掺量是合适的，这些问题是可以避免的，因此，我们在进行混凝土配合比试验时，大家不妨进行一些极端的做法，找出特定原材料、特定配合比下外加剂的最大和最小用量，这样做可以有意识的避免外加剂使用上的误区。 3.2 由原材料入手解决混凝土的泌水3.2.1 水泥 水泥单纯过细对保水性不一定有什么好处，最关键是要看水泥的颗粒分布是否合理。当然水泥熟料在存放过程中受潮肯定会对克服混凝土泌水不利。因此，从水泥入手解决混凝土泌水多数问题应由水泥生产企业处理。在此提出一点个人观点：供应给商品混凝土公司的水泥应向纯硅酸盐水泥发展。出于各种原因无法生产及使用纯硅酸盐水泥时，应对加入的混合材与外加剂的适应性做一些试验，确实与外加剂适应性较好时可以放心使用。适应性差时应结合在商品混凝土中的应用情况具体确定合适的产量。 3.2.2 掺合料 掺合料的应用是从商品混凝土公司的角度来说的，合适的掺合料能够解决紧靠水泥无法解决的问题。比如：应用Ⅱ级粉煤灰，可在一定程度上提高混凝土的粘度（这种提高粘度是通过提高外加剂的掺量来实现的），比较适合在低强度等级混凝土中应用；粉煤灰对外加剂的需求量较小，不会大幅度提高混凝土的粘度，因此，比较适合应用在高强混凝土中。在混凝土中加入超细活性或非活性掺合料，混凝土的粘度将大大增加，从而解决混凝土的泌水。 3.2.3 外加剂 泌水现象与外加剂和水泥的适应性有着密切的联系，外加剂和水泥的适应性可从多方面来理解，首先： （1）由混凝土配合比设计及试配入手解决混凝土泌水。 （2）增加混凝土稠度：增加混凝土的稠度是解决混凝土泌水的根本途径。 （3）降低混凝土单方用水量：降低混凝土用水量，使混凝的单方用水量大大减少，混凝土保持同样稠度的用水量的降低，使混凝土的只有水总量大大降低，使混凝土无水可泌，自然就能解决混凝土的泌水问题。 4 由混凝土泌水现象想到的通过解决混凝土泌水问题，笔者得到了不少启发，首先是混凝土配合比设计方面。笔者认为随着混凝土技术的不断发展，随着混凝土原材料质量的不断改进和提高，我们在混凝土配合比设计方面应从原来的旧模式中跳出来，应借鉴世界混凝土发展的历程和先进技术，使混凝土配合比设计与混凝土技术进步及原材料的质量改进相适应。比如在混凝土用水量问题上，我们不能固定在某一用量或某一用量范围，必须大胆地进行突破。我们知道，混凝土很多问题都与混凝土内部的游离水有关，因此在混凝土配合比设计时，应通过各种手段，在保证混凝土基本工作性的前提下，应尽可能减少用水量。从混凝土耐久性出发，混凝土配合比设计的基本原则是：混凝土的拌合用水量及水泥量愈少愈好，以防干缩和膨胀发生，而水泥的水化用水愈多、水化愈充分愈好。依照一些专家的建议，混凝土的单方用水量应小于160kg/m3。 对有一些优质的原材料，优质的水泥、比如细度适中、颗粒分布合理碱含量很低的水泥；以及优质粉煤灰，比如烧失量很低、玻璃微珠含量很高的粉煤灰，由于它们对外加剂的需求量很小，因此常常会出现第一类泌水现象。这种情况处理得好，不仅可以降低混凝土的单方成本，会可以提高混凝土的很多性能。
[ [作者简介]朱永在（1981—）男，工程师，内蒙古博星混凝土有限责任公司副总经理，长期从事商品混凝土企业技术管理工作。 |
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