混凝土泌水的原因及影响

混凝土泌水的原因及影响

一、混凝土泌水的原因

1、混凝土水灰比

混凝土水灰比越大，自由水则越多，一方面会导致混凝土凝结时间的延长，另外一方面会导致混凝土的屈服应力下降，因此在混凝土静置、凝结硬化前，水泥颗粒沉降的时间就越长，混凝土就越易表现出泌水。

2、水泥

水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料，与混凝土的泌水性能密切相关。水泥的凝结时间、细度、比表面积与颗粒分布都会影响混凝土的泌水性能。水泥的凝结时间越长，所配制的混凝土凝结时间越长，且凝结时间的延长幅度比水泥净浆成倍地增长，在混凝土静置、凝结硬化之前，水泥颗粒沉降的时间越长，混凝土越易泌水；水泥的细度越粗、比表面积越小、颗粒分布中细颗粒(<5μm)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，混凝土泌水越严重。此外，也有些大磨(尤其是带有高效选粉机的系统)磨制的水泥，虽然比表面积较大，细度较细，但由于选粉效率很高，水泥中细颗粒(小于3～5μm)含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉现象

3.粉煤灰

粉煤灰为混凝土中最常见掺和料，一般具备减少泌水、改善和易性等功能；如果粉煤灰品质较差，需水量增大，会使混凝土中可泌水量增大；尤其是目前人工粉煤灰的大量使用即使细度能达标，但灰中的玻璃体极少且颗粒形状不规则更容易导致混凝土泌水。

3、骨料

细骨料偏粗，或者级配不合理，引起细颗粒空隙增大，自由水上升引起混凝土泌水，是混凝土产生泌水的主要原因。【湖南金华达建材有限公司】试验室对不同砂子细度下混凝土和易性做了试验，试验结果如下：

【湖南金华达建材有限公司】试验室对现场施工拌和混凝土用砂进行不间断检测，对连续30组进行检测结果如下：细度模数最大为3.0，最小为2.5，平均值为2.8。对右砂系统拌和的混凝土进行泌水率检测，检测结果如下：最大泌水率13.4%，最小4.5%，平均为7.0%，试验检测仍在不间断进行通过人工配制成级配良好的砂子，测得泌水结果为最大泌水率

1.91%，最小泌水率0.41%。砂子级配及颗粒下表。可见骨料对混凝土泌水起着主要因素。

室内试验所使用的砂的颗粒级配如下表示：

4、减水剂

现在常用的聚羧酸减水剂一般具备掺量低、减水率高、收缩小等特点；并且聚羧酸减水剂对温度敏感性强，同种聚羧酸减水剂在不同季节施工，混凝土性能相差甚远；从而使用聚羧酸减水剂时极易受当地材料、环境变化等影响导致过掺使混凝土出现泌水、扒底、板结现象；此外，减水剂中缓凝组分过多，会导致水泥网状结构的形成时间变长，失去对骨料的支撑作用，易导致骨料的下沉，从而造成新拌混凝土大量的泌水，影响混凝土的凝结硬化。

5、含气量对泌水的影响

含气量对新拌混凝土泌水有显著影响。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。如果气泡很细小、数量足够多，则有相当多量的水分被固定，可泌的水分大大减少，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。

6、施工影响

振捣过程施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣，振捣过程中，混凝土拌和物处于液化状态，此时其中的自由水在压力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送混凝土，泵送过程中的压力作用会使混凝土中气泡受到破坏，导致泌水增大

二、泌水的危害

1、对混凝土表面的危害

有流砂水纹缺陷的混凝土，表面强度、抗风化和抗侵蚀的能力较差。同时，水分的上浮在混凝土内留下泌水通道，即产生大量自底部向顶层发展的毛细管通道网，这些通道增加了混凝土的渗透性，盐溶液和水分以及有害物质容易进入混凝土中，易造成混凝土的腐蚀和钢筋的锈蚀，使混凝土耐久性下降。泌水使混凝土表面的水灰比增大，并出现浮浆，即使上浮的水中带有大量的水泥颗粒，在混凝土表面形成返浆层，但由于硬化后无法形成结构层，因此硬化后强度很低，同时混凝土的耐磨性下降，这对路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

2、对混凝土强度的危害

泌水以后会使混凝土不均匀，并且泌水本身在混凝土中是不均匀的，肯定对混凝土是不利的。泌水部位的混凝土中会产生缺陷，泌水部位水灰比下降的同时，在该部位留下缺陷，导致该部位强度降低而不是增加。另一方面，试验测试得到混凝土强度取决于测试试件的最薄弱部位，泌水以后即使混凝土水灰比降低也是局部的，混凝土中还是存在水灰比不变甚至由于泌水而使水灰比增加的部位，这部分强度的下降会导致混凝土整体强度降低。

3 、对混凝土内部结构及性能的危害

如果泌水过程受阻，则会在混凝土粗骨料、钢筋下部形成水囊，随着水分的逐渐挥发形成空隙，从而影响混凝土的致密性、骨料的界面强度以及混凝土与钢筋间的握裹力。混凝土泌水造成塑性收缩是一个不可逆的变形。泌水引起混凝土地沉降导致混凝土产生塑性裂纹。塑性裂纹的存在会降低水泥石的强度。由于泌水混凝土产生整体沉降，浇注深度大时靠近顶部的拌合物运动距离更长，沉降受到阻碍，如遇到钢筋等障碍时，则产生塑性沉降裂纹，从表面向下直至钢筋的上方。。分层浇注的混凝土受下层混凝土表面泌水的影响，造成混凝土层间结合强度降低并易形成裂缝。

4、对混凝土耐久性的危害

从泌水的机理可知，泌水以后留下的通道和裂纹使腐蚀性介质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，产生冻融破坏因此泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响很大。

二、解决混凝土泌水的方法

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:

1、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，在不影响其他性能的前提下，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。

2、原材料方面

粗骨料应选用级配连续性好且针片状含量小的；细骨料尽量采用中砂尤其要注意砂中0.315mm以下的颗粒含量，使用合格的粉煤灰。

3、减水剂方面

减水剂生产一般分为两个过程，合成与复配；合成方面：优化减水剂的分子量级配，使得小分子和大分子物质达到最佳搭配关系，降低聚羧酸减水剂敏感性；复配方面：减水剂中可以复合对改善泌水有利的组份如：HY-1改良剂、麦芽糊精、引气剂等其它改善混凝土泌水的物质。

4、施工方面

严格控制混凝土振捣时间，避免过振。另外，对于现浇混凝土的性能控制，选取适当的控制点，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。当仓面内已经出现了泌水，必须及时排除，其最有效的方法是真空吸水、人工在仓面掏水或用海绵等吸水性强的材料吸水，尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水，便于混凝土收面确保混凝土外观质量。严禁在模板上开孔自流，造成胶凝材料流失，影响混凝土的质量。尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水，以便于混凝土收面。