混凝土泌水

混凝土在運輸、振搗、泵送的過程中出現粗骨料下沉，水分上浮的現象稱為混凝土泌水。 泌水是新拌混凝土工作性一個重要方面。通常，描述混凝土泌水特性的指標有泌水量（即混凝土拌和物單位面積的平均泌水量）和泌水率（即泌水量對混凝土拌和物含水量之比）。

基本介紹

• 中文名：混凝土泌水
• 現象：出現粗骨料下沉，水分上浮
• 出現在：運輸、振搗、泵送的過程中
• 指標：泌水量、泌水率

泌水原因

混凝土水灰比

混凝土的水灰比越大，水泥凝結硬化的時間越長，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離析，大量的自由水泌出混凝土表面，影響水泥的凝結硬化，混凝土保水性能下降，導致嚴重泌水。

水泥

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。水泥的凝結時間、細度、表面積與顆粒分布都會影響混凝土的泌水性能。水泥的凝結時間越長，所配製的混凝土凝結時間越長，且凝結時間的延長幅度比水泥淨漿成倍地增長，在混凝土靜置、凝結硬化之前，水泥顆粒沉降的時間越長，混凝土越易泌水；水泥的細度越粗、表面積越小、顆粒分布中細顆粒(<5μm)含量越少，早期水泥水化量越少，較少的水化產物不足以封堵混凝土中的毛細孔，致使內部水分容易自下而上運動，混凝土泌水越嚴重。此外，也有些大磨(尤其是帶有高效選粉機的系統)磨製的水泥，雖然表面積較大，細度較細，但由於選粉效率很高，水泥中細顆粒(小於3～5μm)含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉現象

骨料

細骨料偏粗，或者級配不合理，引起細顆粒空隙增大，自由水上升引起混凝土泌水，是混凝土產生泌水的主要原因。試驗室對不同砂子細度下混凝土和易性做了試驗，試驗結果如下：

FM	坍落度（mm）	含氣量（%）	泌水率（%）	混凝土拌和物和易性描述
2.40	185	5.0	0	粘聚性好、無析水、砂率偏大、可用於泵送施工。
2.60	190	4.2	2.9	粘聚性好、無析水、砂率適中、適於泵送施工。
2.80	195	3.9	6.7	粘聚性較好、稍有析水、砂率適中、短距離泵送施工尚可。
3.10	145	3.5	9.0	粘聚性差、析水多、漿石稍有離析，並伴有減水劑摻量大時白色絮凝物析出現象、不可用於混凝土泵輸送。
3.28	160	1.9	17.1	雖然砂率增加了2%，但粘聚性仍差、析水多、漿石稍有離析，仍有白色絮凝物析出現象、不能泵送。

試驗室對現場施工拌和混凝土用砂進行不間斷檢測，對連續30組進行檢測結果如下：細度模數最大為3.02，最小為2.50，平均值為2.82。對右砂系統拌和的混凝土進行泌水率檢測，檢測結果如下：最大泌水率13.4%，最小4.5%，平均為7.0%，試驗檢測仍在不間斷進行。通過人工配製成級配良好的砂子。測得泌水結果為最大泌水率1.91%，最小泌水率0.41%。砂子級配及顆粒下表。可見骨料對混凝土泌水起著主要因素。

室內試驗所使用的砂的顆粒級配如下表示：

篩孔尺寸mm	5.0	2.5	1.25	0.63	0.315	0.16	0.08	篩底	備註
累計篩余%	4.7	24.2	37.1	57.3	74.7	86.3	95.2	100	FM=2.69

減水劑

現在使用的減水劑為緩凝高效萘系減水劑，這一系列減水劑存在如下特點：分子鏈短，減水劑減水率高，泌水率大，同時塌落度損失小；分子鏈長，減水劑減水率低，泌水率小，但是混凝土塌落度損失大。《水工混凝土外加劑技術規程》混凝土減水劑泌水以泌水率比來評價。

含氣量對泌水的影響

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。如果氣泡很細小、數量足夠多，則有相當多量的水分被固定，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，導致泌水量減少。

施工影響

振搗過程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，混凝土拌和物處於液化狀態，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。另外，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，導致泌水增大

泌水危害

混凝土的泌水一般出現在混凝土澆注後2小時左右。

對混凝土表面的危害

有流砂水紋缺陷的混凝土，表面強度、抗風化和抗侵蝕的能力較差。同時，水分的上浮在混凝土內留下泌水通道，即產生大量自底部向頂層發展的毛細管通道網，這些通道增加了混凝土的滲透性，鹽溶液和水分以及有害物質容易進入混凝土中，使混凝土表面損壞。　泌水使混凝土表面的水灰比增大，並出現浮漿，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，硬化後強度很低，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。

對混凝土內部結構及性能的危害

在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊，隨著水分的逐漸揮發形成空隙，從而影響混凝土的緻密性、骨料的界面強度以及混凝土與鋼筋間的握裹力。　混凝土泌水造成塑性收縮是一個不可逆的變形。泌水引起混凝土地沉降導致混凝土產生塑性裂紋。塑性裂紋的存在會降低水泥石的強度。　由於泌水混凝土產生整體沉降，澆注深度大時靠近頂部的拌合物運動距離更長，沉降受到阻礙，如遇到鋼筋等障礙時，則產生塑性沉降裂紋，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，造成混凝土層間結合強度降低並易形成裂縫。

泌水防治

根據混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機理，解決混凝土泌水主要方法有以下幾種。

混凝土配合比方面

適當增加膠凝材料用量，適當提高混凝土的砂率，在滿足其他性能的前提下，使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下，儘量減少單位用水量。

原材料方面

選用較細的膠凝材料和高品質的引氣劑。

減水劑方面

選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定，在滿足標準和使用要求的情況下，選用減水率合適的減水劑摻量，避免減水率過高造成泌水。

施工方面

嚴格控制混凝土振搗時間，避免過振。另外，對於現澆混凝土的性能控制，選取適當的控制點，使得控制有利於減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量，控制點可選在入倉口，將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當倉面內已經出現了泌水，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的材料吸水，尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，便於混凝土收面確保混凝土外觀質量。嚴禁在模板上開孔自流，造成膠凝材料流失，影響混凝土的質量。尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，以便於混凝土收面。

通過外加劑改善混凝土的泌水

混凝土外加劑（減水劑）一般是有機高分子物質。有機高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長，會使混凝土的泌水減少，但是同時減水劑的減水率較低；如果分子量較小、分子鏈較短，則使減水率增加，同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈，無論主鏈支鏈，較長時會使混凝土泌水減水，但減水率也相應降低，如果主鏈短而支鏈長，則會使泌水減少的同時，對減水率影響不大。一般情況下，減水劑不是由單一分子量的分子組成，而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下，需要最佳化減水劑的分子量級配，使得小分子和大分子物質達到最佳搭配關係。