浅析泵送混凝土泌水原因及处理措施
摘要:本文从混凝土泌水原理着手,分析了泵送混凝土拌合物泌水的影响因素,探讨了原材料、混凝土配合比等方面对混凝土泌水的影响及处理措施,以保证混凝土耐久性和外观良好。
关键字:泌水,原因,控制
1 前言
混凝土泌水是指混凝土拌合物从浇注后到开始凝结的这段时间内,悬浮的固体颗粒在重力作用下下沉,拌合水受到排挤而上升,最后从表面析出的现象。
混凝土泌水量的多少与原材料、配合比及施工方法等有关。
过量的泌水则会对混凝土耐久性和外观质量造成不利影响。
2 泌水对混凝土耐久性及外观的影响
2.1泌水对混凝土耐久性的影响
混凝土泌水会导致表面形成浮浆层,当浮浆层由于失水变稠失去流动性,强度发展不够,不足以抵抗因沉缩或塑性收缩引起的拉应力时,混凝土表面就会产生许多裂缝。
同样在钢筋下方也会因内部泌水面形成软弱的浮浆层,最终形成空隙,混凝土与钢筋结力受到削弱,增加了混凝土中钢筋锈蚀的危险。
浮浆层的高水灰比,蒸发发后形成多孔疏松、软弱的表面。
2.2泌水对混凝土外观的影响
泌水一般会降低混凝土底部的水灰比,混凝土表面形成一层含水量很大的浮浆层,造成表层混凝土疏松多孔、蜂窝、甚至露石。
部分泌水停留在粗集料颗粒下面或绕过粗集料颗粒而上升,形成连通的孔洞。
这种连通的孔道如果出现在模板和混凝土的交界面上,则泌出的水会把水泥浆带走而留下砂子,导致表面破坏。
3 造成混凝土泌水的原因
3.1原材料
3.1.1 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,水泥颗粒沉降的时间越长。
水泥的细度越粗、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,混凝土泌水越严重。
防治措施:
(1)严格控制水泥来源。
尽量选择生产工艺先进、规模大、质量保证能力强的厂家。
(2)选用低碱水泥。
水泥碱含量应不大于 0. 80%,c40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过 0. 60%。
(3)加强水泥质量的检测。
除对每批水泥进行常规检测外,还应经常在室内试拌混凝土进行验证,造成混凝土用水量特别大、和易性特别差的水泥应禁止使用。
(4)确保水泥有一定的存放期,新鲜水泥应禁止使用。
3.1.2粉煤灰
粉煤灰的反应活性低于水泥,它与水的结合量和结合速度也将低于水泥,造成过多的自由水,导致泌水。
防治措施:
加强质量检测,防止粉煤灰搀杂使假。
重点控制细度、需水量比、烧失量
3.1.3 集料
混凝土的组成材料砂石集料含泥较多时,会严重影响水泥的早期水化,粘土中的粘粒会包裹水泥颗粒,延缓及阻碍水泥的水化及混凝土的凝结,从而加剧了混凝土的泌水。
砂的细度模数越大,砂越粗,越易造成混凝土泌水。
当石子的级配不良时,会致使混凝土和易性变差,进而导致混凝土泌水。
3.1.4 外加剂
外加剂对混凝土泌水的影响有两个方面:一是外加剂与水泥不适应;二是外加剂缓凝时间过长,混凝土长时间保持流动状态而没有及时凝固,压力泌水率增大,也易造成泌水。
防治措施:
(1)聚羧酸盐高性能减水剂是目前较为先进的外加剂,但仍需对其进行复配,可掺加增稠剂,如聚丙烯酰胺等,以提高混凝土拌合物的粘聚性和保水性。
(2)进行外加剂与水泥的相容性试验。
每批外加剂进场,均要在室内试拌混凝土,进行相容性试验,测定减水率、含气量、常压
泌水率、压力泌水率和凝结时间等。
3.2 配合比
影响混凝土泌水的配合比因素主要有胶凝材料用量和砂率。
3.2.1 胶凝材料用量
胶凝材料用量增加或者砂率增加,会使拌和物颗粒的总比表面积增加,润湿水分量增加,使可泌水量减少。
同时,细颗粒用量增加,会使泌水通道长度增加,对减小混凝土泌水有利。
混凝土中的单位用水量与泌水有直接的关系,如果其他材料比例关系保持不变,用水量增加,会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加,泌水增大。
3.2.2 砂率
在水泥浆一定的条件下,若砂率过大,则骨料的总表面积及空隙率增大,混凝土混合物就显得干稠,流动性小,如要保持一定的流动性,则要多加水泥浆,增大单位用水量。
若砂率过小,砂浆量不足,不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用,也会降低混合物的流动性,使混凝土拌合物的粘聚性、保水性变差,使混凝土混合物显得粗涩,粗骨料离析,水泥浆流失。
3.2.3 含气量
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。
3.3 施工方法对混凝土泌水量的影响
施工过程中影响混凝土泌水的因素有振捣和混凝土每层浇注的高度。
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;对剪力墙和立柱等钢筋密集的部位,每次浇注的高度应小于 50mm,大于
50mm,容易导致混凝土振捣不到位,形成泌水。
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。
防治措施:
(1)搅拌时间不宜低于90 s,保证混凝土搅拌均匀。
(2)准确测定骨料含水率,对理论配合比进行换算。
(3)搅拌站混凝土生产搅拌人员要加强培训提高责任心,试验员熟练掌握混凝土坍落度的控制技能。
3.3.1运输时间
运输时间过长,造成混凝土坍落度损失。
工地有时为施工便利就私自加水,造成混凝土离析泌水。
防治措施:
(1)混凝土搅拌完毕后,要及时运送到施工现场,减少运输时间。
(2)每次使用3~4台容量为8 m3的混凝土搅拌运输车,由调度合理调配,做到“既不使混凝土浇筑中断超过30 m in,也不使混凝土搅拌车等待超过30 m in”。
( 3)混凝土浇筑现场、搅拌站、运输车之间要保持通讯畅通,保证车辆连续,避免车辆积压和车辆间断。
车辆积压,混凝土等待时间过长,坍落度损失大;车辆间断,混凝土在泵管内停留时间长,易堵管。
(4)严格禁止在混凝土运输过程中向混凝土拌合物中加水。
3.3.2振捣
混凝土欠振,将产生蜂窝、麻面;混凝土过振,骨料沉降速度不同,还有可能浮起,从而导致不均匀状态,造成泌水、流砂。
防治措施:
(1)为确保混凝土的振捣质量,混凝土分层厚度宜为30~40 cm。
(2)采用插入式振捣器垂直点振,严禁振动棒水平赶浆。
(3)振捣的操作要点为:直上和直下,快插与慢拔,振点要均匀,间距要适当;上下要振动,层层要搭扣。
(4)每一振点的振捣延续时间宜为 20~30 s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面泛浆为度,防止过振、漏振。
4 结束语
泌水是混凝土生产过程中一种常见现象,适量的泌水对混凝土表面的修饰和抹面有一定作用,但大部分混凝土泌水都是对混凝土耐久性有不利影响的。
控制混凝土泌水不是混凝土生产的某一环
节,它是贯穿混凝土生产、运输、浇捣和养护整个过程。
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