新拌混凝土泌水防治研究

(整期优先)网络出版时间:2020-01-14
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新拌混凝土泌水防治研究

钱东东

阜阳市建设工程质量监督局颍州分局 

摘要 为了加强阜阳市公路建设管理,进一步提升工程质量、安全水平,促进工程施工管理的规范化、程序化、 标准化、精细化,达到场站建设标准化、施工工艺标准化及文明施工标准化的要求,本文详细分析了新拌混凝土泌水的机理,泌水对混凝土的影响,影响新拌混凝土泌水的因素,总结了解决新拌混凝土泌水的措施方法。

关键词:混凝土,混凝土养护,混凝土泌水。

新拌混凝土的性能主要包括和易性、坍落度损失、含气量、泌水 率等。如果混凝土的配合比设计合理,则和易性、坍落度损失、含气量 等都可以通过混凝土外加剂来调整,而泌水则没有可以直接进行调整的方法,原因在于泌水受到很多因素的影响,但是没有哪一个因素起关键作用,不能通过该因素直接解决泌水问题

1 泌水的机理

混凝土是由水、胶凝材料、细骨料、粗骨料、外加剂等拌合硬化而成的。质量好的新拌混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀的混合体。产生不均匀的情况有两种:一是骨料沉底,浆体上浮或浆体沉底,骨料上浮,即混凝土离析;二是泌水,即骨料颗粒下沉导致水分上浮,在混凝土表面引起水分蓄积。产生不均匀的直接原因是各组分密度不同而导致骨料沉降或上浮。离析直接导致混凝土宏观不均匀性。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,新拌混凝土中的水分可以划分为结合水、湿润水与自由水。结合水参与了水化反应。湿润水使骨料表面湿润,被吸附在骨料表面,不能逸出拌合物。自由水在混凝土拌合物中起润滑作用。水分要从混凝土内部泌出到表面,需要经过较长的弯弯曲曲的通道,最后到达表面。如果各种颗粒级配好,堆积密实,空隙微细,则水分泌出需要经过的距离很长,则会使泌水量减少。混凝土的泌水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、振捣过程等[1]

2 影响泌水的因素

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、振捣过程等。

2.1胶凝材料对混凝土泌水的影响

胶凝材料细度越高,比表面积越大。则湿润胶凝材料表面所需的 水量越多,即湿润水量较多;同时如果胶凝材料较细,其反应活性增加。初期反应所需要的结合水也会增加,这两部分水的增加会使可以逸出形成泌水的自由水量减少,从而对降低泌水有利。

2.2 粉煤灰对混凝土泌水的影响

一般在混凝土中掺入较细的混合料如粉煤灰、硅灰等。粉煤灰颗 粒较小,不易与水产生分离,而与水均匀混合在一起共同构成液相增大混凝土中液相粘度,以增强阻止水泥颗粒在重力作用下沉降的能力,使 可泌自由水减少。另一方面,粉煤灰的密度较小,相对于水泥颗粒而言,不易产生浆体沉降离析,拌和物经时均匀性较好,有利于减少泌 水。当然,粉煤灰对改善泌水的有利作用是在粉煤灰品质较好的前题下,如果粉煤灰品质较差,细度越底,对水分的吸附作用降低,会使混凝土中的含水量显著减少,导致可泌水分增加[2]

2.3配合比对混凝土泌水的影响

胶凝材料用量增加或者砂率增加,会使混凝土的粘聚性增加,保水性改善、对减少泌水有利。混凝土中单位用水量与泌水有直接的关系,如果单位用水量增加,即坍落度加大,会使新拌混凝土中可泌自由水量增加,泌水增大。

2.4减水剂对混凝土泌水的影响

减水剂属于表面活性物质,本身不与水泥发生化学反应,其极性分子吸附在水泥颗粒周围,使得颗粒之间相互排斥,减少絮凝作用,释放被水泥颗粒包裹的水分,使新拌混凝土总可泌自由水量增加,使泌水增大。但是由于减水剂的减水作用,同样坍落度的混凝土所需拌和水量大大减小,使混凝土总可泌自由水量减小。因此最终的情况取决于那种 作用起主导作用。

2.5 含气量对混凝土泌水的影响。

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,气泡很细小,数量足够多则有相当多量的水分被固定在气泡周围,可泌水分大大减少,同时气泡阻断了泌水通道,使自由水分不能泌出,即使不能完全阻塞通道,也会使通道的有效面积显著降低,导致泌水量减少。而且由于气泡的润滑作用可以有效减小颗粒间的摩擦阻力。引气的同时改善砼的和易性。可见,含气量对泌水的影响非常重要,一般在混凝土减水剂中掺适量引气剂,使混凝土泌水现象能够大大改善。

2.6 施工对混凝土泌水的影响

在混凝土浇注过程中,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水,如果过振,甚至引起离析。

3 解决泌水的途径

根据混凝土泌水的原理和各种因素影响泌水的机理,得出以下解决混凝土泌水的方法。

3.1 混凝土配合比方面

适当增加胶凝材料用量,适当提高混凝土砂率,在满足混凝土其它性能(如保证强度)的前提下,使混凝土适量引气,即在减水剂中参入适量引气剂,在保证施工性能的前提下,尽量减少单位用水量。

3.2原材料方面

选用较细的胶凝材料和高品质引气剂。

3.3减水剂方面

选用泌水率较小的减水剂。如果配合比固定,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,避免减水剂过高造成泌水。

3.4施工方面

严格控制混凝土振捣时间,避免过振。

结语

由于缺乏减少混凝土泌水的有效方法,在使用和执行本混凝土养护及泌水处理过程中,应严格执行公路工程相关设计、施工、试验、检测、测量等方面技术标准规范。 解决混凝土的泌水必须从各个环节共同改进,将各因素的影响降到最低,使新拌混凝土的泌水得到很好解决。

参考文献

[1]吴传献,董贺辉.论现浇混凝土养护及泌水[J/OL].河南建材,2020(01):123-124[2019-12-26].https://doi.org/10.16053/j.cnki.hnjc.2020.01.081.

[2]刘加平,慕儒,冉千平,黄允宝.新拌砼的泌水[J].水利水电施工,2005(01):30-32.