淺談混凝土泌水的可能原因及解決途徑

朱永在，劉柏

（內(nèi)蒙古博星混凝土有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

1 混凝土泌水現(xiàn)象定義及相關問題的解釋

1.1 混凝土泌水現(xiàn)象定義

混凝土泌水是指混合料澆灌之后到開始凝結(jié)期間，固體粒子下沉，水上升，并在表面析出水的現(xiàn)象。泌水的同時，混合料發(fā)生沉降收縮。泌水的結(jié)果會使表面混合料含水量增加，硬化后混凝土表面強度下降，并產(chǎn)生大量容易剝落的“粉塵”。上升的水還會聚結(jié)在粗集料或鋼筋的下方，硬化后成為空隙，出現(xiàn)弱粘結(jié)地帶。上升的水在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。在和模板的交界面上，泌水會把水泥漿帶走，僅留下砂子，出現(xiàn)“砂紋”現(xiàn)象?；炷撩谒膊蝗呛μ?，它具有雙重性。少量泌水，不一定是有害的，只要在泌水過程中不受到攪亂，任其蒸發(fā)，可降低混合料的實際水灰比，防止表面干燥，便于表面修理。

1.2 混凝土出現(xiàn)異常泌水現(xiàn)象的客觀環(huán)境

混凝土異常泌水在最近一兩年大量出現(xiàn)，這種情況正好與水泥、外加劑的不斷變化發(fā)生在同一時期，這不是完全的巧合，而是有著本質(zhì)的聯(lián)系。由于近兩年水泥采用新標準，使不少廠家在配料、生產(chǎn)工藝、水泥化學組分和礦物組成、水泥細度和混合材等在一定程度上發(fā)生了變化。水泥的變化必然導致水泥與外加劑適應性的變化，使原來的平衡被打破。這時外加劑作為混凝土的重要性能調(diào)節(jié)材料，卻由于其本身原材料的變化也在發(fā)生著不小的變化，特別是從外加劑成本考慮，外加劑生產(chǎn)企業(yè)在不斷地采用可以降低其成本的新材料，這些新材料可能在某些方面會對混凝土性能有一定的改善，但每一種新材料的誕生是需要長期應用，找出其適應各種材料性能、生產(chǎn)條件、結(jié)構類型、施工和澆筑以及養(yǎng)護情況的解決方案時才能在工程中廣泛應用，倉促的大量應用必然導致不良后果。由于水泥和外加劑兩種材料的變化最終都要體現(xiàn)在混凝土中，使混凝土常常出現(xiàn)一些莫名其妙的結(jié)果，使商品混凝土行業(yè)的技術人員無所適從。

1.3 混凝土異常泌水現(xiàn)象的分類及描述

第一類：混凝土的粘度嚴重不足，水和水泥漿同時泌出，造成混凝土不能處于勻質(zhì)狀態(tài)，容重大于混凝土混合料容重的顆粒會很快從混凝土中沉積下來，混凝土嚴重離析，混凝土下部近似干料，上部為水泥漿，表現(xiàn)為嚴重“粘底”，用鐵鏟拌不動，有一種混凝土粘度很大的假象。這種現(xiàn)象不太嚴重時，只有少量的泌水和泌漿現(xiàn)象，混凝土在靜停近半個小時后，開始出現(xiàn)“粘底”。這時再把混凝土攪拌起來，它的離析泌水現(xiàn)象就會消失，其和易性變得很好。

第二類：混凝土的和易性很好，勻質(zhì)性也很好，但混凝土靜停后卻不停地泌出清水，泌水時間長達兩個小時，泌水量可達30kg/m3。泌水嚴重時，在混凝土表面可見一些像流線似的泌水點。有這種泌水現(xiàn)象時，混凝土不會出現(xiàn)“粘底”。

2 混凝土泌水現(xiàn)象的原因

2.1 外加劑與水泥的適應性差

外加劑與水泥的適應性差主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）混合料的坍落度損失過快，嚴重時混合料出現(xiàn)速凝、假凝現(xiàn)象。

（2）混合料出現(xiàn)嚴重的離析和泌水。

（3）混合料對外加劑的需要量大，隨外加劑的增加，混合料的坍落度無明顯增長，看似外加劑的減水效果差?；炷劣不髲姸让黠@降低，其它性能也明顯下降。

由此，混凝土的嚴重離析泌水是外加劑與水泥不相適應的情況之一，因此，要解決混凝土嚴重離析泌水現(xiàn)象，首先應從外加劑入手，結(jié)合其他一些措施綜合解決。

護樹羅鍋的原型是竹節(jié)蟲。竹節(jié)蟲體長而大，看上去像小樹枝，最長可達62.4厘米，是世界最大的昆蟲。它的體色多為綠色或褐色，不同的溫度和光線下，體色會有所變化，以便能完全融入周圍環(huán)境中，這也被稱為“擬態(tài)”現(xiàn)象。

這里值得強調(diào)的是，第一類泌水現(xiàn)象不應簡單地說成外加劑和水泥不適應，也不能簡單地認為是外加劑或水泥出了什么問題，筆者認為主要問題發(fā)生在萘系減水劑的超摻量應用上。當然，在正常的使用過程中，如果混凝土出現(xiàn)嚴重地離析和泌水現(xiàn)象，一般情況下多為水泥或外加劑出現(xiàn)了某一方面地變化，這種變化對水泥和外加劑本身的質(zhì)量并無太大影響，比如：水泥的堿含量由0.6%以上的高堿水泥降低到0.6%以下的低堿水泥，或者水泥中的C3A的含量減低幾個百分點。這從水泥本身應該說質(zhì)量是有變好的趨勢，但這時它與外加劑的適應性可能發(fā)生較大的變化，如果不做及時調(diào)整，混凝土可能出現(xiàn)較嚴重的離析和泌水現(xiàn)象，也可能出現(xiàn)其他意想不到的現(xiàn)象。由此我們說，混凝土是一種多組分的混合體，受到多種因素的影響，在配合比設計、生產(chǎn)、運輸、澆筑及后期養(yǎng)護不出任何問題是不可能的。往往這個攪拌站在出問題時，另外一些攪拌站也在發(fā)生同類事情，甚至還可能更嚴重以及出現(xiàn)其他的問題。

2.2 水泥的保水性差、混凝土的粘聚性低

水泥的保水性差、混凝土的粘聚性低是出現(xiàn)第二種泌水的主要原因。水泥的保水性差可能與水泥本身的細度、顆粒分布等有關，當然也可能與水泥所采用的混合材的品種與數(shù)量有關?；炷恋恼尘坌圆羁赡芘c混凝土配合比設計有關，它包括：用水量大、膠凝材料少、砂率不合理、外加劑用量過低或過高等。

2.3 水泥的品種和成分

不同的水泥品種配制混凝土時用水量是不同的，即水灰比要求不同，水灰比大者容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。其內(nèi)部因素之一是與水泥熟料中摻的惰性材料多少有關。惰性材料是水泥中的填充性混合材料，只起提高產(chǎn)量的作用，一般不超過10%。水泥與水發(fā)生水化反應時，只有活性材料才參與水化反應，若水泥中的惰性材料含量偏大，且惰性材料又較水泥粗，對防止泌水現(xiàn)象是不利的。

2.4 水泥存放時間

水泥存放時間過長，如果保管條件不好，部分水泥會在保存期內(nèi)發(fā)生水化反應，并且這種情況下，顆粒越細的水泥越容易反應，用這種水泥配制混凝土時，混凝土的粘聚性很差，很容易發(fā)生離析和泌水現(xiàn)象。

2.5 砂率和砂子的級配

砂率小，造成混凝土的粘聚性差，混凝土出現(xiàn)泌水。級配不合理，比如：0.315mm以下的量過少，2.5mm以上的量較多，混凝土的粘聚性受到較大影響，特別是砂中含石量過多時往往會因混凝土的砂率低出現(xiàn)離析泌水。

2.6 水灰比

水灰比偏大，膠凝材料少，也容易使混凝土產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。因此在混凝土生產(chǎn)時應嚴格監(jiān)控用水量的變化，防止用水量嚴重超出設計用量，這也是生產(chǎn)控制的關鍵和難點。

2.7 混凝土的運輸和澆筑過程

混凝土的運輸和澆筑過程很多是攪拌站難以控制的。這種情況下的離析和泌水多為等待時間過長和加水、加外加劑過量所至。

3 解決途徑

3.1 綜合解決辦法

解決兩種混凝土泌水問題所采用的綜合解決途徑是不同的。第一種泌水主要是由水泥與外加劑的適應性差造成的，與其說水泥與外加劑的適應性差，倒不如說是外加劑“超摻”更準確。因此解決這類問題最簡單易行的辦法就是減少外加劑的摻量。對某一強度等級的混凝土，在保持相同水灰比或水膠比不變的情況下，增加用水量，增加膠凝材料總量即可解決這種泌水離析現(xiàn)象。在解決這一問題時，往往會遇到一對矛盾，即外加劑用量大，出現(xiàn)離析泌水，而外加劑用量小，坍落度損失快的相互矛盾的現(xiàn)象，解決這類問題應具體情況具體分析。第二種泌水主要是由于水泥保水性差（應該也有水泥與外加劑適應差的原因），解決這類問題的主要辦法就是通過適當增加外加劑的用量，提高減水率，大幅度降低混凝土的單方用水量，減少混凝土內(nèi)自由水的總量，這樣泌水問題就可以迎刃而解了。

不難看出，解決這兩種混凝土泌水問題在外加劑的使用方面的做法是恰好相反的，第一種是盡可能地減少外加劑的用量，第二種是盡可能增加外加劑的用量，表面上看是相反的手段，實際上是可以統(tǒng)一的。筆者認為，外加劑的用量對不同原材料、不同配合比都有一個合適的摻量，只要外加劑的摻量是合適的，這些問題是可以避免的，因此，我們在進行混凝土配合比試驗時，大家不妨進行一些極端的做法，找出特定原材料、特定配合比下外加劑的最大和最小用量，這樣做可以有意識的避免外加劑使用上的誤區(qū)。

3.2 由原材料入手解決混凝土的泌水

3.2.1 水泥

水泥單純過細對保水性不一定有什么好處，最關鍵是要看水泥的顆粒分布是否合理。當然水泥熟料在存放過程中受潮肯定會對克服混凝土泌水不利。因此，從水泥入手解決混凝土泌水多數(shù)問題應由水泥生產(chǎn)企業(yè)處理。在此提出一個個人觀點：供應給商品混凝土公司的水泥應向純硅酸鹽水泥發(fā)展。出于各種原因無法生產(chǎn)及使用純硅酸鹽水泥時，應對加入的混合材與外加劑的適應性做一些試驗，確實與外加劑適應性較好時才可以放心使用。適應性差時應結(jié)合在商品混凝土中的應用情況具體確定合適的摻量。

3.2.2 摻合料

摻合料的應用是從商品混凝土公司的角度來說的，合適的摻合料能夠解決僅靠水泥無法解決的問題。比如：應用Ⅱ級粉煤灰，可在一定程度上提高混凝土的粘度（這種提高粘度是通過提高外加劑的摻量來實現(xiàn)的），比較適合在低強度等級混凝土中應用；粉煤灰對外加劑的需求量較小，不會大幅度提高混凝土的粘度，因此，比較適合應用在高強混凝土中。在混凝土中加入超細活性或非活性摻合料，混凝土的粘度將大大增加，從而解決混凝土的泌水。

3.2.3 外加劑

泌水現(xiàn)象與外加劑和水泥的適應性有著密切的聯(lián)系，外加劑和水泥的適應性可從多方面來理解：

（1）由混凝土配合比設計及試配入手解決混凝土泌水。

（2）增加混凝土稠度。增加混凝土的稠度是解決混凝土泌水的根本途徑。

（3）降低混凝土單方用水量。降低混凝土用水量，使混凝的單方用水量大大減少，在混凝土保持同樣稠度的前提下，降低用水量，將使混凝土的游離水總量大大降低，使混凝土無水可泌，自然就能解決混凝土的泌水問題。

4 由混凝土泌水現(xiàn)象想到的

通過解決混凝土泌水問題，筆者得到了不少啟發(fā)。首先是混凝土配合比設計方面，筆者認為隨著混凝土技術的不斷發(fā)展，隨著混凝土原材料質(zhì)量的不斷改進和提高，我們在混凝土配合比設計方面應從原來的舊模式中跳出來，應借鑒世界混凝土發(fā)展的歷程和先進技術，使混凝土配合比設計與混凝土技術進步及原材料的質(zhì)量改進相適應。比如在混凝土用水量問題上，我們不能固定在某一用量或某一用量范圍，必須大膽地進行突破。我們知道，混凝土很多問題都與混凝土內(nèi)部的游離水有關，因此在混凝土配合比設計時，應通過各種手段，在保證混凝土基本工作性的前提下，應盡可能減少用水量。從混凝土耐久性出發(fā)，混凝土配合比設計的基本原則是：混凝土的拌合用水量及水泥量愈少愈好，以防干縮和膨脹發(fā)生，而水泥的水化用水愈多、水化愈充分愈好。依照一些專家的建議，混凝土的單方用水量應小于160kg/m3。

一些優(yōu)質(zhì)的原材料，優(yōu)質(zhì)的水泥，比如細度適中、顆粒分布合理堿含量很低的水泥；以及優(yōu)質(zhì)粉煤灰，比如燒失量很低、玻璃微珠含量很高的粉煤灰，由于它們對外加劑的需求量很小，因此常常會出現(xiàn)第一類泌水現(xiàn)象。這種情況處理得好，不僅可以降低混凝土的單方成本，還可以提高混凝土的很多性能。