水工混凝土泌水現(xiàn)象分析研究

潘全路 王鐵強(qiáng)

摘要：混凝土泌水現(xiàn)象是影響混凝土性能的重要因素之一，對(duì)其進(jìn)行分析研究就顯得尤為重要與關(guān)鍵，混凝土的拌合成型硬化是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過程，造成混凝土泌水的原因是多種多樣的，針對(duì)混凝土泌水問題，從原因機(jī)理、影響因素等方面進(jìn)行分析，落實(shí)到矯治措施，提高混凝土的強(qiáng)度、耐久性等性能。

關(guān)鍵詞：混凝土；泌水；影響因素；改善性能；分析

Hydraulic concrete analysis of bleeding phenomenon

PAN Quan-lu，WangTie-qiang

Abstract: The phenomenon of concrete bleeding is one of the important factors affecting the performance of concrete, is particularly important and critical analysis research, concrete mixing molding sclerosis is a complex process, resulting in concrete bleeding because multiplediverse, concrete bleeding from the reasons mechanism, influencing factors analysis and implement rehabilitation measures, to improve the strength, durability and other properties of concrete.

Key words: concrete; bleeding; influencing factors; improve performance; analysis

1．混凝土的泌水機(jī)理

混凝土拌合物澆筑之后到開始凝結(jié)期間，由于各組成材料的密度不同，如果配合比不當(dāng)，粘聚性差，會(huì)出現(xiàn)骨料和水泥漿下沉、水分上浮，在已澆筑構(gòu)件的表面析出水分，此現(xiàn)象稱為泌水。泌水的通道產(chǎn)生于水泥漿與固相骨料之間，同時(shí)伴隨著泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)。

混凝土是由水、水泥、粗細(xì)骨料、摻合料、外加劑拌和硬化而成，質(zhì)量好的混凝土應(yīng)該是所有組分及氣泡分布均勻穩(wěn)定。產(chǎn)生不均勻的情況是混凝土拌合物各組分出現(xiàn)層狀分離現(xiàn)象、某些組分分離析出、水分泌出等現(xiàn)象。造成拌合物不均勻的直接原因是由于各組分密度不同導(dǎo)致的沉降和上浮。泌水后的混凝土在宏觀上仍然是均勻的，但會(huì)導(dǎo)致混凝土上表面不均勻和內(nèi)部局部不均勻。

根據(jù)水分在混凝土中的存在狀態(tài)，可將混凝土中的水分分為結(jié)合水、潤(rùn)濕水和自由水。水泥中反應(yīng)速度快的部分在遇水后會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，消耗部分水，這部分水被定義為混凝土中的結(jié)合水，不能被鄰近部位的水分置換，也無法泌出拌合物；水遇到干燥狀態(tài)的水泥、骨料等以后，水泥和骨料表面會(huì)吸附一定量的水，使干燥的材料濕潤(rùn)，這部分水受到固體材料表面的吸附，不能泌出拌合物，但可以被鄰近部位的水分置換，這部分水被定義為潤(rùn)濕水；混凝土中其余的水分為自由水，在混凝土中起潤(rùn)滑的作用。

混凝土坍落度在很大程度上取決于自由水的多少及其潤(rùn)濕效果，這部分水與固體材料的聯(lián)系較少，可以從混凝土中泌出。水分從混凝土內(nèi)部泌出到表面，需要經(jīng)過較長(zhǎng)的距離，猶如經(jīng)過彎彎曲曲的微細(xì)水管，最后到達(dá)表面。如果各種材料顆粒級(jí)配好，堆積密實(shí)，孔隙微細(xì)，則水分泌出需要經(jīng)過的距離很長(zhǎng)，會(huì)使泌水量減?。换蛘咚置诔龅耐ǖ辣蛔钄?，泌水量也會(huì)減小。

2．泌水對(duì)混凝土性能的影響

泌水在混凝土中是不均勻產(chǎn)生的，泌水以后的混凝土組分變得不均勻，混凝土在泌水部位產(chǎn)生空隙缺陷，導(dǎo)致該部位的混凝土抗壓、抗拉強(qiáng)度降低，這些部位強(qiáng)度的下降會(huì)導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度的降低。不過，泌水對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響很有限，但對(duì)混凝土的抗凍性、抗?jié)B性及防止鋼筋銹蝕等耐久性能的影響則很大。從泌水的產(chǎn)生機(jī)理可知，水分從混凝土內(nèi)部泌出到表面，在混凝土中形成了從內(nèi)到外貫通的通道，雖然這些通道很難發(fā)現(xiàn)或通過儀器觀察到，但對(duì)于抗氯離子滲透性能要求很高的海洋工程混凝土影響很大。這是由于來自海洋中的具有極強(qiáng)穿透能力的氯離子、含鹽霧潮濕大氣中的氧和濕氣等腐蝕性介質(zhì)，很容易沿著泌水留下的通道進(jìn)入混凝土內(nèi)部，到達(dá)鋼筋表面，引起鋼筋銹蝕或直接與水化產(chǎn)物發(fā)生腐蝕反應(yīng)；同樣由于泌水通道的存在，使長(zhǎng)期受風(fēng)霜雨雪侵蝕的混凝土的內(nèi)部很快達(dá)到水飽和狀態(tài)，高度水飽和的混凝土在凍融循環(huán)作用下，很快產(chǎn)生凍融破壞，這對(duì)于抗凍混凝土來講是不允許的。此外，混凝土澆筑后產(chǎn)生泌水，水蒸發(fā)量超過一定程度時(shí)，由于毛細(xì)管的收縮作用，會(huì)在混凝土表層產(chǎn)生塑性收縮，由于砂石密度大于水泥漿體密度，會(huì)發(fā)生不均勻沉降收縮。如果混凝土終凝前抹壓不夠和養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塑性裂縫，同樣會(huì)嚴(yán)重影響到混凝土的耐久性。另一方面，泌水挾著水泥沿著混凝土結(jié)構(gòu)的模板接觸面溢出，不僅引起砂線、露砂等外觀質(zhì)量缺陷，也會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度和變形性質(zhì)等質(zhì)量問題。對(duì)于保水性差的混凝土拌合物，在運(yùn)輸與澆搗中，在凝結(jié)硬化前泌出的水分聚集到混凝土表面會(huì)引起表面疏松，若聚集在骨料或鋼筋的下表面形成孔隙，會(huì)削弱骨料或鋼筋與水泥石的粘結(jié)力，影響混凝土的質(zhì)量。

泌水現(xiàn)象對(duì)混凝土所產(chǎn)生的影響極為重要，對(duì)其進(jìn)行分析顯得尤為重要與關(guān)鍵?；炷廉a(chǎn)生泌水現(xiàn)象以后，一般都會(huì)出現(xiàn)缺陷等，而且產(chǎn)生泌水現(xiàn)象部位的抗壓、抗拉強(qiáng)度等將進(jìn)一步降低，進(jìn)而會(huì)在很大程度上降低了混凝土的整體強(qiáng)度。一般而言，泌水現(xiàn)象對(duì)于混凝土的強(qiáng)度影響不是很大。但是，對(duì)于混凝土的耐久性則影響極為關(guān)鍵，必須引起我們的足夠重視。實(shí)際上，泌水現(xiàn)象對(duì)于混凝土耐久性的影響，主要是因?yàn)樗謴幕炷羶?nèi)部分泌到其表面以后，在混凝土中就形成了從內(nèi)到外的細(xì)小通道。而這些通道首先降低混凝土的抗?jié)B透能力，而且對(duì)于混凝土的抗?jié)B透性能的影響作用非常大，這一點(diǎn)必須引起足夠重視，并積極采取有效措施加以解決落實(shí)。第二，泌水現(xiàn)象對(duì)于混凝土的抗腐蝕及抗凍能力的影響比較大，這是因?yàn)楦g性物質(zhì)經(jīng)過細(xì)小的通道，一般比較容易進(jìn)入混凝土的內(nèi)部，從而到達(dá)鋼筋所在部位造成了鋼筋的腐蝕或者生銹，也可以直接同水化產(chǎn)物發(fā)生一些腐蝕或者反應(yīng)。同樣的道理，因?yàn)榇嬖诿谒F(xiàn)象以及細(xì)小的通道，使得了長(zhǎng)期受風(fēng)霜雨雪侵蝕的混凝土很快就能達(dá)到飽和狀態(tài)。一般而言，處于飽和的混凝土，會(huì)在凍融等的循環(huán)作用下，對(duì)混凝土產(chǎn)生一定的凍融或者破壞作用，這對(duì)于混凝土來說是絕對(duì)不允許出現(xiàn)的。此外，混凝土澆筑以后產(chǎn)生的泌水現(xiàn)象，當(dāng)水蒸發(fā)超過一定的程度以后，因?yàn)槊?xì)管收縮作用的影響，會(huì)在混凝土的表層產(chǎn)生一定程度的塑性收縮。而由于砂石的密度比水泥漿的密度要大，這樣就容易產(chǎn)生不均勻的沉降收縮等現(xiàn)象。假如混凝土在凝固以前由于抹壓不夠或者養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一定程度的裂縫。而產(chǎn)生的這些裂縫，一般都會(huì)嚴(yán)重影響到混凝土的質(zhì)量與耐久性。

3．影響混凝土產(chǎn)生泌水現(xiàn)象的因素分析

3．1 水泥的凝結(jié)時(shí)間對(duì)泌水的影響。

水泥的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，所配制的混凝土凝結(jié)時(shí)間就越長(zhǎng)，且凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)幅度較水泥凈漿成倍地增長(zhǎng)，在混凝土凝結(jié)硬化之前，水泥顆粒沉降的時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土越易泌水。