新拌混凝土离析和泌水的原因和措施探讨

1.前言(1)离析是指在拌合混凝土时，一些粗骨料从拌合物中分离出来，导致混凝土拌合物均一性被破坏的现象。混凝土拌合物由多种成分组成，这些组成材料粒径不同、密度不同，如果不注意选择适宜的级配和配合比例，在拌合、运输和浇筑过程中，各种组分趋向于不同的各自运动而产生分离，致使混凝土不再是均匀的混合物，这种现象被称为离析。(2)混凝土的各组分发生离析是非常有害的，会影响混凝土产品或混凝土工程的质量，应尽一切努力克服。如果混凝土拌合物发生离析，要得到均匀的、振捣密实的混凝土是不可能的，有很多硬化混凝土的缺陷都可能是由离析产生的，如露石、露筋、麻面、砂线、裂纹、翘曲以及多孔或软弱的混凝土层等。这些缺陷影响混凝土的质量和耐久性，其修补不仅耗费资金还往往不易得到满意的工程质量。故应该仔细选择混凝土配合比和采用正确的施工方法以力求避免产生这些缺陷。(3)有两种不同形式的离析，一种是粗颗粒骨料有自斜坡上滚下的趋势，或者在流态混凝土拌合物中下沉。另一种离析是在很稀的混凝土拌合物中稀浆趋向于从骨料中分离出来。粗涩的配合比，非常干的混凝土或混凝土含砂量不足，即使是小心搬运也很可能产生离析。大流动度混凝土则更容易发生离析，大流动度混凝土骨料容易堆积在中央，水泥浆流到浇筑地点的外围而产生离析。因此，在混凝土的搬运与浇筑过程中的装料、卸料与自由下落的每一个过程都应采用正确的施工方法，避免混凝土离析，如果搬运操作不恰当，即使是和易性好的混凝土也会发生离析。施工过程中应避免遇到障碍，混凝土应尽量浇注到位，避免在模板内搬移较大的距离，还应注意正确地使用振动器，振动时间亦不能太长。浇筑时落距较大的混凝土和泵送混凝土均需用黏聚性较大的混凝土。(4)泌水也是一种离析，刚浇筑的混凝土在凝结以前，新拌混凝土内悬浮的固体粒子会在重力作用下下沉，当混凝土保水能力不足时，新浇筑的混凝土表面会出现一层水，这种现象叫做泌水。泌水能够降低底部混凝土的水灰比，破坏混凝土内部的均匀性，拌合水上升到混凝土表面会携带一部分水泥和骨料中的细微粒子，使混凝土表面形成一层含水量很大的浮浆层，造成表层混凝土疏松多孔，强度降低。当浮浆层失水变稠失去流动性，但强度发展不够，不足以抵抗因沉缩或塑性收缩而引起的拉应力时，混凝土表面就会产生裂缝。此外，泌水上升还在混凝土内生成许多水泥含量较少的泌水通道。同时粗骨料颗粒下沉逐渐达到沉实稳定，在粗骨料颗粒下方形成含水丰富的水泥浮浆，这种浮浆沉淀失水后，成为孔隙和多孔浮浆层，因此混凝土与钢筋的薪结力在钢筋的下方受到削弱。泌水造成表面混凝土疏松软弱，易于碳化，增加了混凝土中钢筋锈烛的危险。(5)浮浆层的高水灰比，蒸发后形成多孔疏松、软弱的表面，楼板或路面形成浮浆层后容易起尘，路边等因软弱表层磨耗易于露石，因此，表面的处理和终饰抹面是很重要的。混凝土表面有泌水时，决不能进行终饰抹面工序，这是一条定律。在捣实、初步整平后，等待泌水结束蒸发掉以后，重新用抹刀用力加压抹平。过早的抹面会在泌水停止以前封闭表面，薄层表面下积蓄泌水和空气会引起脱皮或薄层脱落。(6)混凝土中细砂含量不足，水泥颗粒太粗，水泥用量太少或混凝土用水量太多均容易发生泌水，此外，应用初凝时间长的水泥或掺加缓凝剂将延长泌水时问，增加泌水现象。2.离析和泌水的原因2.1混凝土水灰比混凝土的水灰比越大，水泥凝结硬化的时间越长，自由水越多，水与水泥分离的时间越长，混凝土越容易泌水；混凝土中外加剂掺量过多，或者缓凝组分掺量过多，会造成新拌混凝土的大量泌水和离析，大量的自由水泌出混凝土表面，影响水泥的凝结硬化，混凝土保水性能下降，导致严重泌水。2.2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，水泥中细颗粒含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉现象。2.3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。2.4减水剂现在使用的减水剂为聚羧酸高性能减水剂，这一系列减水剂存在如下特点：分子链长，减水剂减水率高，泌水率大，同时塌落度损失小。《水工混凝土外加剂技术规程》混凝土减水剂泌水以泌水率比来评价。2.5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。2.6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。3.减少离析和泌水的措施3.1正确选择混凝土的配合比可以在很大程度上控制泌水，如降低粗骨料的最大粒径，尽可能用小坍落度的混凝土，如果用大斜落度混凝土，需要掺加高效减水剂以减少用水量，或者采用增加混凝土内部细颗粒材料。3.2减少离析和泌水，可采用下述方法：(1)应用粒度较细的水泥；(2)增加水泥用量，