1 、混凝土拌和物产生泌水的原因
一般认为,混凝土拌和料浇筑之后到开始凝结期间,由于骨料和水泥浆下沉,水份上升,在已浇筑构件的表面析出水份的现象称为泌水。泌水的通道产生在水泥浆与固相骨料之间,同时伴随着泌水现象的出现。混凝土由水、水泥、细骨料、粗骨料、外加剂等拌和硬化而成,质量好混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀稳定。产生不均匀的情况有三种,一是骨料沉底、浆体上浮,二是浆体沉底、骨料上浮,这两种情况即经常遇到的混凝土离析,三是泌水即水分上浮逸出。产生不均匀的直接原因是各组分密度不同导致沉降或上浮。前两种情况直接导致混凝土的宏观不均匀性。泌水后的混凝土在宏观上仍然是均匀的,但是会导致混凝土上表面不均匀和内部局部不均匀。
根据水分在混凝土中的存在状态,混凝土中的水分可以划分为结合水、润湿水与自由水。水泥中反应速度快的部分在加水以后可能会发生水化反应,消耗部分水,这部分水定义为混凝土中的结合水,这部分水不能被邻近部位的水分置换,也无法逸出拌和物;水遇到干燥状态的水泥、骨料等以后,水泥和骨料表面会吸附一定量的水,使干燥的材料湿润,这部分水受到固体材料表面的吸附,不能逸出拌和物,但是可以被邻近部位的水分置换,定义这部分水为润湿水,混凝土中其余的水分为自由水,在混凝土中起润滑的作用,混凝土坍落度在很大程度上取决于自由水量的多少和其润滑效果,这部分水与固体材料的联系较少,可以逸出混凝土,所有原材料中水的密度最小,逸出以后上浮,形成泌水,这部分水也称为可泌水分。水分要从混凝土内部泌出到表面,需要经过较长的距离,犹如经过弯弯曲曲的微细水管,最后到达表面。如果各种颗粒级配好,堆积密实,孔隙微细,则水分泌出需要经过的距离很长,则会使泌水量减小。或者如果水分泌出的通道被阻断,泌水量也会减小。
2 、泌水对混凝土性能的影响
首先泌水本身在混凝土中是不均匀产生的,泌水以后的混凝土组分变得不均匀,混凝土在泌水部位产生空隙缺陷,导致该部位的抗压、抗拉强度并不会由于该处的水灰比下降而升高,反而是强度降低了,这些部位强度的下降会造成混凝土整体强度降低。从泌水的产生机理可知,水分从混凝土内部泌出到表面,在混凝土中形成了从里到外贯通的通道,虽然这些通道很难直接或通过仪器观察到,但对于抗氯离子渗透性能要求很高的海洋工程混凝土影响很大,对混凝土的抗腐蚀、抗冻性能影响也很大,这是由于来自海水中的具有极强穿透能力的氯离子、含盐雾潮湿大气中的氧和湿气等腐蚀性介质很容易沿着泌水留下的通道进人混凝土内部,到达钢筋表面引起钢筋锈蚀或者直接与水化产物发生腐蚀反应;同样由于泌水通道的存在,使长期受风霜雨雪侵蚀的混凝土内部很快达到水饱和状态,高度饱和的混凝土在冻融循环作用下,很快产生冻融破坏,这对于抗冻混凝土来说是不允许的。还有,混凝土浇筑后产生泌水,水蒸发量超过一定程度,由于毛细管的收缩作用,就会在混凝土表层产生塑性收缩,由于砂石比重大于水泥浆体比重,会发生不均匀沉降收缩,如果混凝土终凝前抹压不够和养护不及时,就会产生塑性裂缝,这些裂缝的产生,同样会严重影响到混凝土的耐久性。另一方面,泌水挟着水泥沿着混凝土结构的模板接触面溢出,引起砂线、露砂等不仅只是外观质量缺陷,也是直接会影响到混凝土强度和变形性质的内部质量问题。
3、 解决混凝土泌水的途径
(1) 混凝土配合比方面,适当增加水泥用量,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。
(2 )原材料方面,选用较细的水泥,如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥等。
(3 )减水剂方面,选用泌水较小的减水剂。如使用木质素磺酸钙,可降低混凝土孔隙孔径,使其形成大量分散极细的气孔,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。
(4 )施工方面,严格控制混凝土振捣时间,避免过振。另外相应采取尽快排除泌出水分的措施,如吸水模板、真空作业或离心成型等工艺,在泌水过程临近结束时,使用二次捣实的办法,则可使实际的水灰比降低,相应提高强度。 |