如何解決施工中混凝土泌水問(wèn)題的初探

◎ 包頭建工（集團(tuán)）股份有限公司福興

混凝土泌水是混凝土施工中經(jīng)常遇見(jiàn)而又難以解決的問(wèn)題，產(chǎn)生混凝土泌水的原因很多，要有效解決這一問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況查明原因，方能找到解決辦法。

如江西某特大橋工程，最高的墩身12m，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20，所用原材料及砼配合比設(shè)計(jì)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；但墩身混凝土澆筑成型后，拆模時(shí)發(fā)現(xiàn)墩身表面砂線、氣泡較多，感觀較差。為解決這一問(wèn)題，試驗(yàn)人員從原材料到配合比逐一進(jìn)行了排查。砂子是級(jí)配良好的贛江砂，細(xì)度模數(shù)2.8，含泥量0.06%；碎石是由當(dāng)?shù)厥規(guī)r破碎而成的5-16mm摻量30%、16-31.5mm摻量70%兩種規(guī)格摻配成5-31.5mm的連續(xù)級(jí)配碎石，含泥量0.02%。水泥是江西海螺牌P.O32.5水泥，因當(dāng)?shù)夭簧a(chǎn)粉煤灰而且混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度較低，所以在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有外摻料也沒(méi)有添加劑。

因砼泌水嚴(yán)重，造成墩身成型拆模后砂線較多，故重新設(shè)計(jì)配合比?？紤]添加減水劑可在水泥用量不變的情況下減少用水量，以改善混凝土的工作性，便在新配合比中添加了減水劑，但減水劑地添加并沒(méi)有改善泌水問(wèn)題。是不是減水劑與水泥不相容？試驗(yàn)人員又做了水泥與減水劑的相容性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明相容性很好。增加水泥用量也許能減少泌水，水泥用量的增加使C20砼提高到C30砼，但砂線問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決。試驗(yàn)人員又從水泥細(xì)度和砂率上找原因也沒(méi)查到問(wèn)題，試驗(yàn)人員用不同的配合比打出得試驗(yàn)墩砂線依舊，感觀不佳。從原材料到配合比沒(méi)有找到問(wèn)題的根源，是不是施工工藝上有問(wèn)題?試驗(yàn)人員、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員及項(xiàng)目經(jīng)理共同在施工工藝上找原因，混凝土入模是用吊車(chē)配合工人將新拌砼例入串筒中，砼下落自由落差13m左右，分層厚度25cm左右，振搗均勻沒(méi)有漏振和過(guò)振現(xiàn)象，每個(gè)插點(diǎn)振搗23秒左右，振動(dòng)棒插入砼23cm左右，施工工藝合理，工人操作規(guī)范。原材料、砼配合比、施工工藝都沒(méi)有找出問(wèn)題。通過(guò)大量試驗(yàn)，試驗(yàn)人員慢慢認(rèn)識(shí)到在原材料沒(méi)有任何問(wèn)題的情況下，解決砼泌水的關(guān)鍵是要改善砼的粘聚性與保水性。改善砼粘聚性、保水性的最好辦法是摻加粉煤灰，而當(dāng)?shù)貨](méi)有粉煤灰，如何解決這一難題？有人提出在砼拌合料中加適量粘土，這一大膽想法一提出就被項(xiàng)目經(jīng)理否定了，含泥量是混凝土施工中砂石料嚴(yán)格控制的硬性指標(biāo)，怎么可以人為特意添加，這樣砼強(qiáng)度沒(méi)有保障。提議者認(rèn)真向項(xiàng)目經(jīng)理分析了可以添加粘土的道理，規(guī)范、驗(yàn)標(biāo)是允許砂石料中有一定的含泥量及泥塊含量，只是不能超標(biāo)。混凝土拌合料中的砂石料含泥量基本上為零，而在拌合料中起保水作用的只有水泥，水泥用量過(guò)大不但會(huì)增加成本，而且會(huì)加大水化熱，易產(chǎn)生收縮裂縫，并會(huì)加大泌水。粘土有較好的保水作用，只要摻量不超過(guò)3%是不會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的。試驗(yàn)時(shí)粘土需過(guò)5mm的篩，粘土摻量要經(jīng)過(guò)計(jì)算嚴(yán)格控制不得超標(biāo)。通過(guò)少量試拌，混凝土保水性有所改善；經(jīng)試驗(yàn)混凝土強(qiáng)度并沒(méi)有降低，這說(shuō)明該方法可行。在實(shí)際施工中墩身混凝土澆筑成型拆模后表面光潔、平整、感觀良好，而且混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

下面將混凝土施工形成泌水的原因、應(yīng)采取地措施歸納如下：

一、混凝土施工中形成泌水的原因

1、組成材料的質(zhì)量及其用量

1.1 不同標(biāo)號(hào)、不同品質(zhì)的水泥因其礦物成分、比表面積不同，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度的需水量不同，因而所配制的砼拌合物的工作性也不同。如顆粒偏大的水泥因吸水性較差而導(dǎo)致砼拌合物的保水性也相對(duì)較差，隨之粘聚性也會(huì)變差，泌水以上原因所導(dǎo)致的必然結(jié)果。用礦渣水泥拌制的混凝土流動(dòng)性較大，因其顆粒組成的原因而導(dǎo)致混凝土拌合物的粘聚性較差，吸水率較其他水泥要低，保水性也相對(duì)差些，泌水、離析是必然結(jié)果。

1.2 粗骨料的破碎程度、粒徑大小、材質(zhì)，級(jí)配情況、吸水率大小等對(duì)新拌砼的工作性均有不同程度地影響。骨料的最大顆徑偏小，級(jí)配較差拌合物的粘聚性、保水性也相對(duì)較差，易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。細(xì)骨料因形成的原因不同、顆粒形狀及大小不同、細(xì)度模數(shù)不同、級(jí)配情況不同、吸水率不同對(duì)混凝土拌合物的影響也不同，一般顆粒形狀較好、細(xì)度模數(shù)2.6-2.8級(jí)配良好的河砂所拌合混凝土合易性較好，保水性、粘聚性也較好，不易出現(xiàn)泌水。反之級(jí)配不良的機(jī)制砂拌合性差易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

1.3 集漿比過(guò)小混凝土的工作性變差，當(dāng)混凝土拌合物體積一定、水膠比一定時(shí)，漿液越多，混凝土拌合物的流動(dòng)性越大。漿液過(guò)多骨料就相對(duì)減少，漿液會(huì)流失而使混凝土的保水性變差，易出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象。

1.4 當(dāng)漿液較稀，水膠比較大時(shí)，新拌混凝土的流動(dòng)性較大，混凝土的保水性、粘聚性也隨之變差。到了一定程度時(shí)將產(chǎn)生泌水、離析現(xiàn)象。

1.5 當(dāng)砂率過(guò)小時(shí)，粗骨料的周?chē)鷽](méi)有足夠的砂漿量來(lái)形成足夠的砂漿層以潤(rùn)滑粗骨料，從而降低新拌混凝土的流動(dòng)性，新混凝土的保水性、粘聚性相對(duì)變差，粗骨料會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，新拌混凝也會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

2、不合理的施工工藝和方法

施工過(guò)程中不合理的施工工藝和施工方法都有可能導(dǎo)致混凝土拌合物的粘聚性和保水性變差，出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象。

二、應(yīng)采取的相應(yīng)措施

1、合理控制組成材料的質(zhì)量和用量

2、膠凝材料的比表面積適當(dāng)增大，混凝土的粘聚性、保水性得到改善，混凝土的泌水、離析現(xiàn)象也就得到了改善。

3、粗細(xì)骨料的級(jí)配是否連續(xù)、良好直接影響混凝土的工作性，所以應(yīng)選用級(jí)配良好的砂、石料。

3、合理確定集漿比，混凝土中膠凝材料的用量應(yīng)以節(jié)約水泥用量為原則，但必須確保其工作性良好，強(qiáng)度及耐久性滿足設(shè)計(jì)要求。

4、根據(jù)實(shí)際所用的粗細(xì)骨料選擇合適的水灰比，不能過(guò)大也不能過(guò)小。

5、根據(jù)實(shí)際所用的粗細(xì)骨料選擇適當(dāng)?shù)纳奥?，不能過(guò)大也不能過(guò)小。

6、根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況摻加適當(dāng)?shù)耐饧觿?，在拌制砼拌合物時(shí)加入少量的外加劑，可在不增加水泥用量的情況下，改善拌合物的工作性，同時(shí)還能提高砼強(qiáng)度和耐用久性。

7、混凝土摻合料的摻加量應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確定。

摻合料一般分為兩大類：即不與或很少與水泥中的礦物成分起化學(xué)作用的非活性礦物摻合料，與水泥中的礦物成分起化學(xué)作用的活性礦物摻合料。

硬礦渣、石灰石、粘土、石英砂等經(jīng)磨細(xì)加工后摻加到混凝土中雖然不與水泥中的礦物成分發(fā)生化學(xué)作用，但能起到保水、改善混凝土工作性的作用，這些材料稱為非活性摻合料。

活性摻合料在有水的情況下，與氫氧化鈣（硅酸鹽系列水泥水化生成）結(jié)合，生成具有水硬性的膠凝材料，能在空氣中硬化也能在水中繼續(xù)硬化，但自身地硬化速度很慢或根本就不會(huì)硬化。如粒化高爐礦渣、火山灰材料、粉煤灰、硅灰等。

目前混凝土中摻合料主要是以粉煤灰為主，但在特殊情況下根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況也會(huì)選用其它的摻合料。在混凝土施工中外加摻合料品種的選擇和摻量一定要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。

結(jié)論

在混凝土施工過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)混凝土泌水、離析的現(xiàn)象，特別是橋涵砼施工中混凝土出現(xiàn)泌水墩身、橋臺(tái)、涵身等部位混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)砂線和麻面，影響混凝土的外觀質(zhì)量。而出現(xiàn)砂線和麻面的原因就是因?yàn)榛炷脸霈F(xiàn)泌水。解決混凝土泌水問(wèn)題首先要從材料上嚴(yán)格控制，還要嚴(yán)格選定混凝土配合比。當(dāng)混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮摻加外加劑或摻合料。只要方法得當(dāng)混凝土泌水問(wèn)題是可以得到解決的。