摘要：在混凝土的大量应用的同时，也产生了一系列特殊的疑难杂症，而混凝土泌水问题正是其中之一，本文针对混凝土施工中出现泌水的多方面原因加以分析并提出有效的预防办法。
关键词：混凝土拌合物；泌水；成因；防治
混凝土拌合物是由水，水泥、砂、碎石、外加剂、矿物掺和料等物质混合在一起经拌制而成的，由于混合料中的各种组分密度差异，当拌合物在搅拌、灌筑、捣固的过程中出现粗骨料下沉，水分上浮的现象称为混凝土泌水。泌水容易使混凝土拌合物产生不均匀体积收缩，从而导致混凝土结构产生不同程度的裂纹、沙面、水印，不但影响其表面美观，有些裂纹还可能危及到结构的强度。
1 混凝土拌合物发生泌水的表现
混凝土是由水、水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂等拌合而成，质量好的混凝土拌合物应该是所有组分及气泡都分布均匀稳定。但产生不均匀的情况一般有三种情况：一是骨料沉底、浆体上浮，表现为跑浆；二是浆体沉底、骨料上浮，表现为粘板，这两种情况即经常遇到的混凝土离析。三是泌水即清水上浮逸出，这种情况在混凝土表面呈现较突出。混凝土产生不均匀离析的直接原因是各组分密度不同导致沉降或上浮。泌水后的混凝土在宏观上看并不十分严重，但是会导致混凝土表面不均匀和内部局部不均匀。
拌合物中其余的水分为自由水（水泥水化以外的水），主要是在新拌混凝土中起润滑的作用，混凝土坍落度在很大程度上取决于自由水量的多少和其润滑效果，这部分水与固体材料的联系较少，可以逸出混凝土，所有原材料中水的密度最小，逸出以后上浮，形成泌水，这部分水也称为可泌水。
2 泌水对混凝土性能的影响
泌水对混凝土性能影响认识已经比较清楚，但也有工程人员对此尚有误解，如有人认为泌水以后混凝土中的实际水量下降，把泌出来的水弄出去，水灰比会有所降低，会使混凝土强度提高，对混凝土有益。显然这种认识是不正确的，泌水以后会使混凝土不均匀，并且泌水本身在混凝土中也是不均匀的。如果在混凝土中间会造成夹层，如果在表面就很明的出现砂面，都影响混凝土的质量。同时泌水对混凝土耐久性的影响至关重要，当混凝土硬化后除水泥水化时需要的一小部分水外（一般只为水泥量的18%），如果拌合物性能不好，其他多余的水则可能从混凝土内部经过弯弯曲曲的微细管道，最后到达表面形成泌水。水分从混凝土内部泌出到表面以后，在混凝土中形成了从内到外的通道。这些通道首先降低混凝土的抗渗透能力，虽然这些通道很难直接能观察到，但对于混凝土的抗渗透性能影响是特别大，这一点对于有抗渗透性能要求的高性能混凝土则非常重要。其次，泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响也很大，原因同样与泌水以后留下的通道有关，腐蚀性介质通过泌水通道很容易进入混凝土内部，到达钢筋表面产生钢筋锈蚀，或者直接与水化产物发生腐蚀反应；同样通过泌水通道使得混凝土内部很容易达到水饱和状态，高度饱和的混凝土在冻融循环作用下劣化的速度很快，产生冻融破坏。
2.1影响混凝土泌水的因素
混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关，如胶凝材料、配合比、含气量、外加剂、混凝土搅拌和振捣过程等。
①水泥对混凝土泌水的影响
水泥影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。水泥的水化反应如下：
2（3CaO•SiO2）+6H2O－→3CaO•2 SiO2•3H2O+3Ca（OH）2
2（3CaO•SiO2）+4H2O－→3CaO•2 SiO2•3H2O+ Ca（OH）2
3CaO•Al2O3+6H2O－→3CaO•Al2O3•6H2O
4CaO•Al2O3•Fe2O3+7H2O－→3CaO•Al2O3•6H2O+ CaO•Fe2O3•H2O
另外，还有部分水化铝酸钙与石膏作用生成如下反应：
3CaO•Al2O3•6H2O+3（CaSO4•2H2O）+19H2O－→3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O
从式中不难看出，水泥中C3A水化反应需水量最多，所以C3A含量低的水泥易泌水，标准稠度用水量小的水泥易泌水；水泥细度越高，比表面积越大，则湿润胶凝材料表面所需的水量越多，即润湿水量较多，同时如果水泥较细，其反应活性增加，初期反应所需要的结合水也会增加。另外，较细的胶凝材料会细化混凝土中的孔隙，降低孔隙连通性，导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大。这两部分水的增加会使形成泌水的自由水量减少，从而对降低泌水有利；水泥的细度越小，比表面积越小，颗粒分布中细颗粒含量越少，早期水泥水化量越少，较少的水化产物不足以封堵混凝土中的毛细孔，致使内部水分容易自下而上运动，形成泌水。
②粉煤灰对混凝土泌水的影响
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，其密度比水泥小。粉煤灰的颗粒小于水泥颗粒，比表面积较水泥大很多，因此对水分的吸附作用加强，并且可以填充水泥颗粒之间的空隙，增加混凝土的密实度，使混凝土中固相堆积密实度提高，混凝土中的孔隙细化，泌水通道减小因而可泌自由水减少；
并且粉煤灰具有“滚珠”效应，在同等用水量的情况下能有效提高拌合物的工作性，从而减少用水量，有利于减少泌水。但如果粉煤灰品质较差，需水量就会增大，会使混凝土中可泌水量增大；尤其是目前即使细度能达标，但中的玻璃体极少且颗粒形状不规则的粉煤灰更容易导致混凝土泌水。
③配合比对拌合物泌水的影响
影响混凝土拌合物泌水的配合比因素主要有配合比的水灰比过大，水灰比越大自由水就越多，水与水泥分离的时间就越长，混凝土拌合物就越容易泌水。其次是胶凝材料用量，胶材用量增加会使拌和物颗粒的总比表面积增加，润湿需要水分量增加，使可泌水量减少。同时，细颗粒用量增加，会使泌水通道长度增加，对减小混凝土泌水有利。胶凝材料用量增加，会使混凝土的粘聚性增加、保水性改善，对减少泌水有利。另外，如砂的级配很差，砂率增多，孔隙也增大，胶凝材料填不满砂的孔隙，也会造成泌水。
④含气量对混凝土泌水的影响
引气剂的加入对混凝土泌水具有抑制作用，但含气量的增加，会使混凝土的强度下降。新拌混凝土中的气泡由水分包裹形成，如果气泡能稳定存在，则包裹该气泡的水分被固定在气泡周围，随着混凝土含气量的提高，如果气泡很细小、数量足够多，则有相当多量的水分被固定，这样有利于减少混凝土的泌水，使泌水率显著降低。同时，如果泌水通道中有气泡存在，气泡犹如一个塞子，可以阻断通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻断通道，也使通道有效面积显著降低，导致泌水量减少。
⑤减水剂对混凝土泌水的影响
减水剂是一种表面活性剂，在水泥浆中是渗透力很强并能打破水的表面张力，在混凝土混合料搅拌过程中击穿物料周围表面张力，将物料颗粒包围的游离水释放出来，发挥吸附和润滑作用，使在保持混凝土坍落度不变情况下，单位用水量减少。从而还能有效地减少了混凝土的塌落度损失，改善混凝土的工作度，提高流动性。根据减水剂的作用机理，极性分子吸附在水泥颗粒周围，使得颗粒之间相互排斥，减少絮凝作用，释放被水泥颗粒包裹的水分，同时使水泥颗粒表面的吸附水层变薄，所需的润湿水量大大减少。由于减水剂的减水作用，同样坍落度的混凝土所需的拌和水量大大减少，使混凝土中的可泌自由水量减少。
⑥施工对混凝土泌水的影响
混凝土从拌制到施工要经历运输、泵送、振捣等三个过程。在运输中搅拌不均匀或多加水混凝土会产生泌水。泵送时在泵压的作用下会使混凝土中气泡受到破坏，导致自由水增多，产生泌水。在浇筑和振捣时，混凝土拌和物处于液化状态，混凝土浇筑的垂直下落距离越大，越容易产生泌水，过分振捣将会使得混凝土当中的骨料和浆体分离，产生离析泌水现象。振捣时可以在混凝土终凝之前进行二次振捣，使得混凝土当中因为泌水留下的泌水通道以及水囊空腔可以很好的被填充，提高混凝土粘结力，减少内部的孔隙和裂缝。
2.2解决混凝土泌水的途径
根据混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理，解决混凝土泌水主要方法有以下几种。原材料方面：尽量选择比表面积较大的水泥，选用较细的掺合料和高品质的引气剂和颗粒级配好的骨料。选择粉煤灰是既要保证其细度烧失量等满足要求，并且还应检测其玻璃晶体含量；减水剂方面：选用泌水较小的减水剂。混凝土配合比方面：适当增加胶凝材料用量，适当提高混凝土的砂率，在满足其它性能的前提下，使混凝土适量引气；在保证施工性能的前提下，尽量减少单位用水量。施工方面：严格控制混凝土振捣时间，避免过振，在混凝土终凝前进行二次振捣。另外，对于新拌混凝土的性能控制，选取适当的控制点（如胶凝材料用量、水胶比、坍落度、含气量等），使得控制有利于减小混凝土泌水。假如要控制最大含气量，控制点可选在入仓口，将混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。
参考文献：
[1]尹科宇.新拌混凝土的泌水[J].水利技术监督.2007（03）
[2]覃维祖.初龄期混凝土的泌水、沉降、塑性收缩与开裂[J].商品混凝土.2006（01）
[3]刘加平，刘建忠，田倩，孔庆刚，游有鲲.外加剂改进混凝土泌水的试验研究[J].混凝土与水泥制品.2004（04）
[4]徐峰.混凝土的泌水与减少泌水的措施[J].混凝土及加筋混凝土.1989（06）
论文作者:张丽辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：混凝土论文; 水泥论文; 颗粒论文; 水量论文; 水化论文; 通道论文; 骨料论文; 《基层建设》2018年第31期论文;