泌水、離析對混凝土質量的影響

殷繼偉，于飛

（1.哈爾濱佳連混凝土技術開發有限公司，黑龍江 哈爾濱 150076；2.大元建材科技股份有限公司，河北 滄州 061724）

泌水、離析對混凝土質量的影響

殷繼偉1，于飛2

（1.哈爾濱佳連混凝土技術開發有限公司，黑龍江 哈爾濱 150076；2.大元建材科技股份有限公司，河北 滄州 061724）

預拌混凝土本身是一種半成品，出廠之后混凝土各方面性能是否滿足設計要求，需要達到一定的齡期之后進行判斷。但混凝土質量出現異常，會首先反映在拌合物的性能上。本文通過工程中實例、以及部分對比試驗，淺談當拌合物出現泌水、離析時對混凝土強度、耐久性及施工質量的危害。

離析；泌水；強度；耐久性

0 引言

混凝土泌水、離析經常出現在混凝土工程中，對混凝土的強度、耐久性、施工質量造成嚴重的影響。泌水是指混凝土水分由內部向外部上浮的現象，離析是泌水的一種特殊表現方式。泵送混凝土的泌水通常會伴隨著抓底、板結。

離析是指當混凝土粘聚力抵抗不住，粗骨料因重力下沉的力量，導致混凝土拌合物中各組分分層的現象。通常混凝土離析都會伴隨著泌水現象的出現。

泌水離析對混凝土的強度、耐久性、施工質量都是十分有危害的，下文將通過對比試驗、圖片、工程案例分析泌水和離析對混凝土最終質量的影響，以及影響泌水離析的因素。

1 混凝土離析對強度的影響

1.1 離析混凝土強度對比試驗

按照表 1 配合比進行混凝土試拌，每組攪拌量 30L。

表1 對比試驗配合比

按 GB/T 50081－2002 依次將基準混凝土與對比混凝土進行成型 15 組樣品，每組試樣齡期為 3d、7d、28d。

試驗選取試模尺寸為 150mm×150mm×150mm。對照基準混凝土與對比混凝土的強度差異。

表2 為 15 組試件強度測試結果。

表2 對比試驗強度數據

根據試驗配合比配制拌合物，觀察拌合物的狀態，如圖1 所示。所配制的試驗試件對比圖見圖 2。

圖1 試驗拌合物

圖2 試驗試件

1.2 數據分析

在強度對比試驗中，我們選用基準混凝土與對比混凝土相同的原材料、相同的試驗方法與試驗人員和相同的試驗環境。

混凝土配合比選取相同的水膠比，通過降低對比混凝土的砂率，來實現對比混凝土的離析。通常來說降低混凝土的砂率，并不會降低混凝土的強度。

通過圖 1 可發現基準混凝土和易性良好，而對比混凝土粗骨料與砂漿分離，粘聚性較差出現離析現象。

通過圖 2 可以對比出來兩組混凝土試件破碎后的結構差異，明顯基準混凝土的試件更密實骨料分配更均勻，而對比混凝土因為離析導致骨料分層。試件的頂部幾乎看不見粗骨料。

通過表 2 可以看出，各齡期對比混凝土的強度明顯低于基準混凝土，說明離析導致混凝土內部的勻質性變差，質地疏松，混凝土密實度低，強度將有所下降。幾乎不含有石子的砂漿層往往是混凝土試件乃至結構中最薄弱的環節，也是工程中最大的安全隱患。

2 工程實例

2.1 工程概述

2013 年綏化市某樓盤，該工程設計為 8 層框剪結構，混凝土由商品混凝土公司供應，澆筑部位為 3 層梁板柱樓梯，混凝土標記為 A-C30-180(S4)-GB/T14902。由于該工程 3 層柱子拆模后發現 1～10 軸柱子表面有大約 30～50cm 浮漿 ，柱子底部石子暴露沒有漿體，考慮是因混凝土離析導致。

施工方通報甲方，并對結構進行鉆芯法檢測，組成調查組分析原因。分別將 3 層部分 1～10 軸、11～20 軸柱子進行鉆芯取樣，分別取得 15 個芯樣試件。

2.2 檢測結果

表3 混凝土芯樣強度推定

2.3 原因分析

為分析混凝土產生離析的原因，調查組調看了商混公司的生產記錄中的配合比如表 4。并取得混凝土公司當批次的原材料留樣按照生產配合比進行試拌，試拌量為 20L，混凝土拌合物未發現離析泌水的現象。

表4 生產配合比 kg

調出當時生產的監控錄像以及詢問當天值班的質檢人員，在生產第四車、第五車混凝土時，發現當時工人錯把減水劑（未復配的粉劑）當成早強劑投入混凝土。通過換算萘系減水劑的摻量達到 3%，為設計配合比的 3 倍，按照 3% 的外加劑摻量再次進行試拌發現混凝土出現泌水、板結、骨料沉淀離析，如圖 3。抗滲能力的對比。試驗數據如表 5 所示。

圖3 拌合物狀態圖

表5 滲水高度試驗數據對比 mm

2.4 事故處理

經各方分析討論形成處理辦法： 進行支撐后，將出現問題的 4 根柱子進行鑿除，進行置換。

2.5 事故教訓

在混凝土生產中，應控制好每個細節，同時粉態外加劑應由電子稱計量，不應由人工進行投放。

商品混凝土公司應加強混凝土的出廠質量檢測，混凝土坍落度檢測不宜用目測，更應將出廠的混凝土放置到推車或大盆里，靜置 5～10min 觀察混凝土的和易性變化，在進行判斷如發現混凝土質量出現問題時，應及時調整不應出廠。

現場施工質檢人員應注意混凝土的質量檢測在進行驗收，不合格的混凝土杜絕使用。

3 泌水離析對混凝土耐久性的影響

泌水會造成混凝土表面出現其起砂，并且由于表面水分過多造成表面水膠比過大，混凝土表面強度降低，耐久性、耐磨性變差。表面耐磨性差對道路混凝土來說是十分有害的。泌水會引起混凝土整體下沉。澆筑深度大時，沉降受到鋼筋等阻礙時，會產生塑性沉降裂縫，對混凝土的耐久性有不利影響。離析的混凝土由于砂漿分層，同時會造成混凝土局部收縮變大大，形成塑性收縮裂縫。

通過表 5 中的試驗數據對比發現，對比試樣的滲水高度較基準試樣的滲水高度相差很大，那么由于兩組試件的配合比，除外加劑的摻量外都是相同的，而采用的原材料都是同一批次，所以原材料性能及配合比對試樣抗滲性能的影響可以忽略。

那么為什么兩組試樣的抗滲性能差別這么大呢？主要是由于對比試樣中外加劑摻量超摻，混凝土出現了泌水離析。

由于泌水造成混凝土中的水分上浮，在混凝土上浮之后留下了自內部向外有大量的毛細管道，若混凝土離析則加大了內部毛細管道連通的可能性。這將對混凝土的抗滲性能造成了嚴重的影響。

4 離析對施工的影響

商品混凝土應用于工程中，堵泵、粘罐是常見問題，最主要原因就是混凝土的和易性不好。混凝土坍落度過小泵送困難。混凝土坍落度過大或者混凝土自身泌水、板結、離析同樣會造成泵送堵泵。不但耽誤施工進度而且經濟損失很大。

混凝土泌水離析后，漿體與骨料分離，混凝土失去粘聚性，當泵車泵送混凝土時，漿體被吸力所吸走，而骨料則留在管道中，最后將泵管堵死。特別是在灌注樁基礎中，如遇離析混凝土輕則堵塞泵管，重則斷樁。

5 泌水離析主要原因

混凝土泌水離析，主要是由于混凝土中水泥漿體的粘聚性不足，混凝土的抗離析性、穩定性差。混凝土的配合比、原材料性能、生產施工工藝，與混凝土的泌水、抗離析性能都是息息相關的。

5.1 孔隙率

通常混凝土孔隙率大的同時不但強度差，而且泌水也會隨之增加，如當混凝土級配不合理時混凝土的砂率低或膠凝材料用量低漿體過少不能將骨料充分包裹。再如膠凝材料的比表面積小。這無疑是為混凝土中自由水上浮，提供了一個方便的通道。使得混凝土更容易出現泌水，離析。同時孔隙率的增加也會導致混凝土的粘聚性降低。

5.2 含氣量

通常商品混凝土中，混凝土出現泌水時，加入一定量的引氣劑就會解決問題，是因為良好的引氣劑會向混凝土中引入優質的小氣泡，而氣泡可以將混凝土正在向上運動的自由水進行包裹，將其穩定在氣泡周圍。并且，由于含氣量的增加，會使混凝土更密實，氣泡會填充到混凝土的空隙中，阻斷部分自由水的上浮通道。

5.3 水膠比

當混凝土中自由水的用量增加時，水膠比過大時，水泥漿的流動性增加但粘聚性保水性會變差抵抗不住混凝土中粗骨料下沉的力量，導致泌水離析。

5.4 混凝土凝結時間

混凝土的凝結時間越長，則骨料沉降的時間越長，同時也就越容易出現泌水現象。如水泥的凝結時間長，C3A 含量過低。泵送劑中緩凝劑超量，都會對混凝土的泌水有著很大的影響。

5.5 外加劑與原材料的相容性

外加劑與原材料的相容性主要體現在，水泥顆粒與外加劑的吸附與分散效果。吸附效果過強會造成混凝土的坍落度損失快，分散效果過大時會出現泌水板結的現象如減水劑超摻。

5.6 過度振搗

振搗不足時混凝土會出現蜂窩、孔洞，影響混凝土強度。但過度振搗會加劇混凝土中的骨料沉降水分上浮，導致混凝土的泌水離析現象出現。過度振搗導致的混凝土泌水。

6 結論

混凝土泌水離析是一種常見的混凝土質量問題，混凝土的泌水離析對混凝土各方面質量有相當大的影響，不但會造成嚴重的經濟損失，而且也會降低混凝土的使用壽命。為此作者呼吁廣大混凝土從業者拌合物的質量不容忽視，不能一味地在試驗室做配合比。同時混凝土的出場檢驗與生產質量控制更是重中之重，決不能有一絲的麻痹大意。

［單位地址］黑龍江省哈爾濱佳連混凝土技術開發有限公司（150076）

殷繼偉，男，工程師。