浅谈混凝土拌合物泌水成因及防治措施
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浅谈混凝土拌合物泌水成因及防治措施
发表时间:2018-12-17T16:52:10.757Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:张丽辉[导读] 摘要:在混凝土的大量应用的同时,也产生了一系列特殊的疑难杂症,而混凝土泌水问题正是其中之一,本文针对混凝土施工中出现泌水的多方面原因加以分析并提出有效的预防办法。
中铁十八局集团轨道交通工程有限公司天津 300000摘要:在混凝土的大量应用的同时,也产生了一系列特殊的疑难杂症,而混凝土泌水问题正是其中之一,本文针对混凝土施工中出现泌水的多方面原因加以分析并提出有效的预防办法。
关键词:混凝土拌合物;泌水;成因;防治混凝土拌合物是由水,水泥、砂、碎石、外加剂、矿物掺和料等物质混合在一起经拌制而成的,由于混合料中的各种组分密度差异,当拌合物在搅拌、灌筑、捣固的过程中出现粗骨料下沉,水分上浮的现象称为混凝土泌水。
泌水容易使混凝土拌合物产生不均匀体积收缩,从而导致混凝土结构产生不同程度的裂纹、沙面、水印,不但影响其表面美观,有些裂纹还可能危及到结构的强度。
1 混凝土拌合物发生泌水的表现
混凝土是由水、水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂等拌合而成,质量好的混凝土拌合物应该是所有组分及气泡都分布均匀稳定。
但产生不均匀的情况一般有三种情况:一是骨料沉底、浆体上浮,表现为跑浆;二是浆体沉底、骨料上浮,表现为粘板,这两种情况即经常遇到的混凝土离析。
三是泌水即清水上浮逸出,这种情况在混凝土表面呈现较突出。
混凝土产生不均匀离析的直接原因是各组分密度不同导致沉降或上浮。
泌水后的混凝土在宏观上看并不十分严重,但是会导致混凝土表面不均匀和内部局部不均匀。
拌合物中其余的水分为自由水(水泥水化以外的水),主要是在新拌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。
2 泌水对混凝土性能的影响
泌水对混凝土性能影响认识已经比较清楚,但也有工程人员对此尚有误解,如有人认为泌水以后混凝土中的实际水量下降,把泌出来的水弄出去,水灰比会有所降低,会使混凝土强度提高,对混凝土有益。
显然这种认识是不正确的,泌水以后会使混凝土不均匀,并且泌水本身在混凝土中也是不均匀的。
如果在混凝土中间会造成夹层,如果在表面就很明的出现砂面,都影响混凝土的质量。
同时泌水对混凝土耐久性的影响至关重要,当混凝土硬化后除水泥水化时需要的一小部分水外(一般只为水泥量的18%),如果拌合物性能不好,其他多余的水则可能从混凝土内部经过弯弯曲曲的微细管道,最后到达表面形成泌水。
水分从混凝土内部泌出到表面以后,在混凝土中形成了从内到外的通道。
这些通道首先降低混凝土的抗渗透能力,虽然这些通道很难直接能观察到,但对于混凝土的抗渗透性能影响是特别大,这一点对于有抗渗透性能要求的高性能混凝土则非常重要。
其次,泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响也很大,原因同样与泌水以后留下的通道有关,腐蚀性介质通过泌水通道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。
2.1影响混凝土泌水的因素
混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关,如胶凝材料、配合比、含气量、外加剂、混凝土搅拌和振捣过程等。
①水泥对混凝土泌水的影响
水泥影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。
水泥的水化反应如下: 2(3CaO•SiO2)+6H2O-→3CaO•2 SiO2•3H2O+3Ca(OH)2 2(3CaO•SiO2)+4H2O-→3CaO•2 SiO2•3H2O+ Ca(OH)2 3CaO•Al2O3+6H2O-→3CaO•Al2O3•6H2O 4CaO•Al2O3•Fe2O3+7H2O-→3CaO•Al2O3•6H2O+ CaO•Fe2O3•H2O 另外,还有部分水化铝酸钙与石膏作用生成如下反应: 3CaO•Al2O3•6H2O+3(CaSO4•2H2O)+19H2O-→3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O 从式中不难看出,水泥中C3A水化反应需水量最多,所以C3A含量低的水泥易泌水,标准稠度用水量小的水泥易泌水;水泥细度越高,比表面积越大,则湿润胶凝材料表面所需的水量越多,即润湿水量较多,同时如果水泥较细,其反应活性增加,初期反应所需要的结合水也会增加。
另外,较细的胶凝材料会细化混凝土中的孔隙,降低孔隙连通性,导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大。
这两部分水的增加会使形成泌水的自由水量减少,从而对降低泌水有利;水泥的细度越小,比表面积越小,颗粒分布中细颗粒含量越少,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,形成泌水。
②粉煤灰对混凝土泌水的影响
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,其密度比水泥小。
粉煤灰的颗粒小于水泥颗粒,比表面积较水泥大很多,因此对水分的吸附作用加强,并且可以填充水泥颗粒之间的空隙,增加混凝土的密实度,使混凝土中固相堆积密实度提高,混凝土中的孔隙细化,泌水通道减小因而可泌自由水减少;。