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浅谈现浇混凝土的泌水

编辑:重庆固宜建筑工程有限公司时间:2019-10-16

 现浇混凝土的性能主要包括和易性、坍落度损失、含气量、泌水率等。如果混凝土的配合比设计合理、原材料合格,则和易性(除保水性外)、坍落度损失、含气量等都可以通过混凝土外加剂进行调整,而泌水率则没有可以直接调整的方法。

  长期以来,现浇混凝土的泌水一直是一个难题,原因在于泌水受到很多因素的影响,但是没有哪个因素能起关键作用,不能通过该因素直接解决泌水问题。下面结合实践,就现浇混凝土的泌水现象作如下探讨。

  1、 泌水对混凝土的影响
  混凝土产生泌水以后,泌水部位的混凝土中会产生缺陷,导致该部位强度降低。泌水对混凝土强度的影响虽然很有限,但对混凝土耐久性的影响至关重要。

  因为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或通过仪器观察到,但对于混凝土的抗渗透性能影响很大,这一点对于有抗渗透性能要求的混凝土,如水工混凝土、海工混凝土工程等非常重要。

  其次,泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响很大,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。

  2、产生泌水的因素
  混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关,如配合比、胶凝材料、含气量、振捣过程等。

  2.1  配合比
  影响混凝土泌水的配合比因素主要有胶凝材料用量和砂率。胶凝材料用量增加或者砂率增加,会使拌和物颗粒的总比表面积增加,润湿水分量增加,使可泌水量减少。

  同时,骨料比例越好,砂细度模数偏小细颗粒用量增加,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。混凝土中的单位用水量与泌水有直接的关系,如果其他材料比例关系保持不变,用水量增加,会使现浇混凝土中的可泌自由水量增加,泌水增大。

  2.2  胶凝材料
  胶凝材料影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。胶凝材料细度越高,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;同时如果胶凝材料较细,其反应活性增加,初期反应所需要的结合水也会增加。这两部分水的增加会使可以逸出形成泌水的自由水量减少,从而对降低泌水有利。

  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,使得泌水量减少。胶凝材料形貌不同,其比表面积也不同,所以需要的润湿水不同,最终影响混凝土的泌水。

  2.3  含气量
  含气量对现浇混凝土泌水有显著影响。现浇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。含气量对泌水的影响非常重要,当然必须使用优质引气剂,混凝土中的气泡能稳定存在,而且气泡足够细小。

  众所周知,由于气泡的润滑作用可以有效减小颗粒间的摩擦阻力,引气同时改善混凝土的和易性。

  2.4 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。

  3、泌水的防治
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。

  3.1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,在不满足其他性能的前提下,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。

  3.2原材料方面:
  选用较细的胶凝材料和高品质的引气剂。

  3.3减水剂方面:
  选用混凝土泌水较小、流动度大的高效减水剂。如果配合比固定,在满足标准和使用要求的情况下,选用减水率合适的减水剂掺量,避免减水率过高造成泌水。

  3.4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。

  3.5通过外加剂改善混凝土的泌水。
  混凝土外加剂(减水剂)一般是有机高分子物质。有机高分子的分子量、或者分子链长度直接影响其性能。如果减水剂的分子量较大、分子链较长,会使混凝土的泌水减少,但是同时减水剂的减水率较低;如果分子量较小、分子链较短,则使减水率增加,同时使混凝土的泌水率增大。

  有些减水剂在主分子链上存在支链,无论主链支链,较长时会使混凝土泌水减水,但减水率也相应降低,如果主链短而支链长,则会使泌水减少的同时,对减水率影响不大。一般情况下,减水剂不是由单一分子量的分子组成,而是各种分子量的分子混合组成。

  在既要减少泌水又要保证减水率的情况下,需要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。由于缺乏直接的减少混凝土泌水的有效方法,解决混凝土的泌水必须从各个环节共同改进,使得各因素的影响降到最低,才能使现浇混凝土的泌水得到很好解决。

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