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混凝土泌水的原因及影响

作者: 本站 来源: 本站 时间:2016年07月18日

一、混凝土泌水的原因

1、混凝土水灰比

    混凝土水灰比越大,自由水则越多,一方面会导致混凝土凝结时间的延长,另外一方面会导致混凝土的屈服应力下降,因此在混凝土静置、凝结硬化前,水泥颗粒沉降的时间就越长,混凝土就越易表现出泌水。

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(小于35μm)含量少,也容易造成混凝土表面泌水和起粉现象

3.粉煤灰

粉煤灰为混凝土中最常见掺和料,一般具备减少泌水、改善和易性等功能;如果粉煤灰品质较差,需水量增大,会使混凝土中可泌水量增大;尤其是目前人工粉煤灰的大量使用即使细度能达标,但灰中的玻璃体极少且颗粒形状不规则更容易导致混凝土泌水。

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。试验室对不同砂子细度下混凝土和易性做了试验,试验结果如下:

 

细度

模数

坍落度(mm

含气量(%

泌水率(%

混凝土拌和物和易性描述

2.4

185

5.0

0

粘聚性好、无析水、砂率偏大、可用于泵送施工。

2.6

190

4.2

2.9

粘聚性好、无析水、砂率适中、适于泵送施工。

2.8

195

3.9

6.7

粘聚性较好、稍有析水、砂率适中、短距离泵送施工尚可。

3.1

145

3.5

9.0

粘聚性差、析水多、浆石稍有离析,并伴有减水剂掺量大时白色絮凝物析出现象、不可用于混凝土泵输送。

3.2

160

1.9

17.1

虽然砂率增加了2%,但粘聚性仍差、析水多、浆石稍有离析,仍有白色絮凝物析出现象、不能泵送。

 

   试验室对现场施工拌和混凝土用砂进行不间断检测,对连续30组进行检测结果如下:细度模数最大为3.0,最小为2.5,平均值为2.8。对右砂系统拌和的混凝土进行泌水率检测,检测结果如下:最大泌水率13.4%,最小4.5%,平均为7.0%,试验检测仍在不间断进行通过人工配制成级配良好的砂子,测得泌水结果为最大泌水率1.91%,最小泌水率0.41%。砂子级配及颗粒下表。可见骨料对混凝土泌水起着主要因素。

  室内试验所使用的砂的颗粒级配如下表示:

筛孔尺寸mm

4.75

2.36

1.18

0.60

0.30

0.15

0.075

筛底

备注

累计筛余%

4.7

24.2

37.1

57.3

74.7

86.3

95.2

100

M=2.7

  

 

 

 

 

 

 

 

4、减水剂

   现在常用的聚羧酸减水剂一般具备掺量低、减水率高、收缩小等特点;并且聚羧酸减水剂对温度敏感性强,同种聚羧酸减水剂在不同季节施工,混凝土性能相差甚远;从而使用聚羧酸减水剂时极易受当地材料、环境变化等影响导致过掺使混凝土出现泌水、扒底、板结现象;此外,减水剂中缓凝组分过多,会导致水泥网状结构的形成时间变长,失去对骨料的支撑作用,易导致骨料的下沉,从而造成新拌混凝土大量的泌水,影响混凝土的凝结硬化。

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。

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

二、泌水的危害

  1、 对混凝土表面的危害

有流砂水纹缺陷的混凝土,表面强度、抗风化和抗侵蚀的能力较差。同时,水分的上浮在混凝土内留下泌水通道,即产生大量自底部向顶层发展的毛细管通道网,这些通道增加了混凝土的渗透性,盐溶液和水分以及有害物质容易进入混凝土中,易造成混凝土的腐蚀和钢筋的锈蚀,使混凝土耐久性下降。泌水使混凝土表面的水灰比增大,并出现浮浆,即使上浮的水中带有大量的水泥颗粒,在混凝土表面形成返浆层,但由于硬化后无法形成结构层,因此硬化后强度很低,同时混凝土的耐磨性下降,这对路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

2、对混凝土强度的危害

泌水以后会使混凝土不均匀,并且泌水本身在混凝土中是不均匀的,肯定对混凝土是不利的。泌水部位的混凝土中会产生缺陷,泌水部位水灰比下降的同时,在该部位留下缺陷,导致该部位强度降低而不是增加。另一方面,试验测试得到混凝土强度取决于测试试件的最薄弱部位,泌水以后即使混凝土水灰比降低也是局部的,混凝土中还是存在水灰比不变甚至由于泌水而使水灰比增加的部位,这部分强度的下降会导致混凝土整体强度降低。

3 、对混凝土内部结构及性能的危害

如果泌水过程受阻,则会在混凝土粗骨料、钢筋下部形成水囊,随着水分的逐渐挥发形成空隙,从而影响混凝土的致密性、骨料的界面强度以及混凝土与钢筋间的握裹力。 混凝土泌水造成塑性收缩是一个不可逆的变形。泌水引起混凝土地沉降导致混凝土产生塑性裂纹。塑性裂纹的存在会降低水泥石的强度。 由于泌水混凝土产生整体沉降,浇注深度大时靠近顶部的拌合物运动距离更长,沉降受到阻碍,如遇到钢筋等障碍时,则产生塑性沉降裂纹,从表面向下直至钢筋的上方。。 分层浇注的混凝土受下层混凝土表面泌水的影响,造成混凝土层间结合强度降低并易形成裂缝。

4、对混凝土耐久性的危害

从泌水的机理可知,泌水以后留下的通道和裂纹使腐蚀性介质很容易进入混凝土内部,到达钢筋表面产生钢筋锈蚀,或者直接与水化产物发生腐蚀反应;同样通过泌水通道使得混凝土内部很容易达到水饱和状态,高度饱和的混凝土在冻融循环作用下劣化的速度很快,产生冻融破坏因此泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响很大。

二、解决混凝土泌水的方法

根据混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理,解决混凝土泌水主要方法有以下几种:

1、混凝土配合比方面

  适当增加胶凝材料用量,适当提高混凝土的砂率,在不影响其他性能的前提下,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

  粗骨料应选用级配连续性好且针片状含量小的;细骨料尽量采用中砂尤其要注意砂中0.315mm以下的颗粒含量,使用合格的粉煤灰。

3、减水剂方面

  减水剂生产一般分为两个过程,合成与复配;合成方面:优化减水剂的分子量级配,使得小分子和大分子物质达到最佳搭配关系,降低聚羧酸减水剂敏感性;复配方面:减水剂中可以复合对改善泌水有利的组份如:HY-1改良剂、麦芽糊精、引气剂等其它改善混凝土泌水的物质。

4、施工方面

  严格控制混凝土振捣时间,避免过振。另外,对于现浇混凝土的性能控制,选取适当的控制点,使得控制有利于减小混凝土泌水。假如要控制最大含气量,控制点可选在入仓口,将混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。当仓面内已经出现了泌水,必须及时排除,其最有效的方法是真空吸水、人工在仓面掏水或用海绵等吸水性强的材料吸水,尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,便于混凝土收面确保混凝土外观质量。严禁在模板上开孔自流,造成胶凝材料流失,影响混凝土的质量。尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,利来娱乐网_利来娱乐平台_利来娱乐:以便于混凝土收面。

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