浅谈国外工程混凝土泌水原因及应对措施

摘要：本文主要通过对原材料、配合比、生产和施工过程等因素分析造成安哥拉罗安达重件船坞车间工程初期混凝土泌水的原因及应对措施，旨在为相关工程提供参考价值

关键词：国外工程 混凝土 泌水原因

TU37

1 引言

混凝土是指由胶凝材料、粗集料及细集料、加（或不加）外加剂及掺和料、与水按一定的比例配合，经搅拌、成型、养护而成的建筑材料。19世纪末的很长一段时间以来，强度被看作是混凝土的最重要指标。进入20世纪后，混凝土结构飞带发展，混凝土耐久性逐渐被人们重注。而混凝土泌水直接影响着耐久性。混凝土泌水是指混凝土在生产、运输和施工的过程中出现粗骨料下沉，水分上浮的现象。

一般而言，泌水并不是完全有害，少量的泌水可以降低混凝土的水灰比而使之更加密实，并能防止刚浇筑的混凝土出现干缩裂缝。而过量的泌水对混凝土的外观、抗渗、抗冻及抗蚀等均有不利影响。混凝土泌水导致水份及浆体上浮，表面水灰比大，容易引起麻面及砂斑，耐磨性能亦显著下降。此外，泌水过程中，水份由混凝土内部分泌到表面，形成了从外到内的细小通道，盐溶液、水份和氯化物等有害物质便可通过此通道渗入混凝土内部，与钢筋乃致胶凝材料的水化产物反生反应，腐蚀钢筋和混凝土内部结构。盐溶液等可以通过泌水产生的通道进入混凝土内部，在寒冷环境下，冻融循环产生冻融破坏。

2 工程背景

安哥拉罗安达重件船坞车间工程位于非洲西南部国家安哥拉的首都罗安达，是安哥拉国家石油公司子公司SONILS主建的集装箱、电缆圈筒堆场，工程结构面积为29127 m2，主要包括回填振冲砂、级配碎石层、C15素混凝土垫层和C40钢筋混凝土面层。工程初期新拌混凝土初始状态良好，具有很好的流动性和粘聚性，但运送至施工现场经插入式振捣器振捣后，表面出现大量浮浆及泌水。由于本工程为对外工程，混凝土的耐久性等工程质量关系着企业以及相关形象，找出产生泌水现象的原因及采取应对措施显得刻不容缓。

3 原因分析

3.1 配合比

配合比的影响因素主要体现在胶凝材料用量、砂率、水灰比和骨料比例四方面。胶凝材料用量和砂率越小，则材料总比表面积减小，所需的润湿水用量相应减少，混凝土中自由流通的水增加，不利于泌水。另外胶凝材料用量减小，混凝土粘聚性下降，保水性能变差，同样不利于减少泌水。同一条件下，水灰比大则可泌自由水增大，增大了泌水的可能。另外，骨料比例越好，则混凝土越密实，泌水通道延长，同样有利于减小泌水。

通过检查发现，集料堆场排水不通畅致其含水量变动大，导致实际拌制后的混凝土砂率和水灰比上升，是造成要本工程混凝土泌水又因素。

3.2 原材料

3.2.1水泥

水泥影响混凝土泌水主要因素是水泥的细度和活性。水泥颗料越细，则比表面积越大，用于润湿表面的需水量增加。同样水泥细度越大则活性越高，初期反应所需结合水量增大。这两个因素可致混凝土可泌自由水量下降，有利于减小泌水的可能。另外较细的水泥颗能起到细化混凝土中孔隙的作用，阻碍或延长泌水通道。

工程所在国安哥拉历经多年内战，国内基础工业落后，水泥无法自给自足，本工程所用水泥均由商从国内通过海运至安哥拉，由于路途遥远，运送时间长，水泥原材料在使用之时或多或少出现活性下降，颗粒结团细度变大性况，亦是造成本工程混凝土泌水的因素之一。

3.2.2 集料

除上述提及的集料含水率对混凝土泌水有影响外，集料的颗粒级配、粒形对泌水也有直接影响。集料粒径越大，比表面积越小，润湿所需的水也越少，泌水可能性越大。当集料的级配良好时能显著改善混凝土的和易性，减小混凝土泌水。此外如果集料含泥量较多时会加剧混凝土泌水，因为粘土中的颗粒会包裹水泥颗粒，延缓并阻碍水泥的水化及混凝土的凝结。

非洲地区缺水，当地采购的细集料含泥量偏高是造成本工程混凝土泌水的又一原因之一。

3.2.3掺和料

粉煤灰颗粒粒径小于水泥，而比表面积比水泥颗粒大，粉煤灰颗粒对水份的吸附作用加强，可泌自由水量减小。另外粉煤灰颗粒细有利于混凝土固相堆积密度的提高，阻碍或延长了泌水通道的距离，减小泌水。且粉煤灰颗粒小不易与水分离，而与水共同混合在一起构成液相增大液相粘度，阻止水泥颗粒在重力作用下沉降。

3.2.4 外加剂

对泌水起作用的外加剂主要体现在减水剂和引气剂。

减水剂能使水泥浆体中的颗粒带相同电荷同极相斥而分散开，释放因絮凝作用被包裹的水份，使其分散于浆体中，从而达到减水作用。由于减水剂的存用，相同条件下用水量减小，可泌自由水量下降，减小泌水。

引气剂的作用是在混凝土内引入大量细小稳定存在的气泡，气泡由水份包裹形成，稳定的气泡数量增加则能吸附更多的由自水量使可泌自由水量下降，另外气泡的存在也阻断或延长了泌水通道的距离，减小泌水。而且气泡也能起到作用使混凝土内部摩察力下降，增强和易性。

本工程使用的是深圳晋元JY－R型减水剂，多年使用经验表明该减水剂效果良好。但经检查发现有混凝土生产拌制时由于搅拌机叶片磨损和搅拌时间不足等原因导致搅拌不均匀，减水剂没有被分散开现像。这部分减水剂在初期并没有起到应有的作用，随着时间的延长，这部分减水剂开始发挥作用，使混凝土中的水分缓慢的析出，从而导致混凝土泌水。

3.3 生产和施工操作

除上述搅拌时间影响外，混凝土生产操作中如果投错料、计量错误、搅拌系统中有残余积水未清理干净等均会改变混凝土配合比而导致泌水可能性增加。此外在混凝土浇筑过程中如果过振亦可能会导致混凝土中的自由水在压力作用下泌出混凝土表面。

为了控制工程成本，工程采用聘请当地司机操作搅拌车方式，但当地司机责任心低下，在清洗罐车后残留积水未清干净的情况下直接装料，导致水灰比增大。此外我们检查发现搅拌站输料系统会逸出细集料。现场工人贪图省事以振动棒赶浆、过振漏振等都加重了泌水的可能性。

4 应对措施

通过分析排查，确定了可能导致本工程混凝土泌水的原因。针对这些原因制定优化整改方案，具体如下：

4.1 加强人员质量和责任意识培训，对一线操作人员进行交底培训，精确计量及混凝土浇筑规范操作。

4.2 检查搅拌站，对出现漏料的皮带机进行检修，修复更换受损的搅拌轮叶片，保证配合比和搅拌质量。

4.3 合理选择原材料，选择细度小，活性高的水泥及低含泥量、粗细适中的集料。在含泥量无选择时尽可能采用清洗法或适当调整配合比以消除含泥量带来的不利影响。在生产施工过程中勤检测水泥活性，保证水泥质量。

4.4 加强集料堆场排水，搅拌混凝土前测试集料含水量，确保水灰比。

4.5 优化配合比，适当提高胶凝材料的用量和砂率，合理掺加矿物掺合料，控制外加剂掺量达到最佳值，在满足混凝土强度及耐久性的前提下，适当加入引气剂。

4.6 控制塌落度，每盘混凝土搅拌时由试验员测试其塌落度，严格按配合比执行，在满足施工操作的前提下，尽量减小塌落度。

5 总结

通过优化混凝土配合比，严格控制原材料及添加剂以及技术交底等措施，安哥拉罗安达重件船坞和车间工程混凝土泌水情况得到了很好的控制。赢得了外国业主和咨工的信任，为工程的顺利实施奠定了基础。

参考文献：

［1］ 聂国平.水泥混凝土泌水的危害及应对措施.河南建材，2002（2）：16~17

［2］ 水运工程混凝土施工规范 （JTJ 268-96）

［3］ 乔国.混凝土泌水原因分析.吉林农业，2010（08）：244

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。