混凝土泌水问题分析方法（一种鉴定和防治混凝土泌水性的新方法）

摘要：混凝土产生泌水会影响混凝土结构物的外观和质量，其产生原因有多种，施工现场需要迅速确定产生原因并及时解决。本文提出一种快速鉴定和防治混凝土泌水性的新方法——胶砂泌水检验法，对施工现场混凝土泌水的主要原因提供了一种简单易行的确定方法。文中还对采用掺加一定量的蔗糖减少混凝土泌水性进行了研究，并取得良好的工程应用效果。

关键词：混凝土；泌水；胶砂；检验

1 引言

混凝土表面出现泌水造成的沙线将影响结构物的外观质量，减少混凝土泌水是生产优质混凝土的前提。泌水产生的情况有三种，一是骨料沉底、浆体上浮，表现为跑浆；二是浆体沉底、骨料上浮，表现为粘板；三是泌出清水上浮逸出。这三种情况直接导致混凝土表面形成条形沙带或沙面。混凝土泌水原因有多种因素，确定那个是主导因素，是解决混凝土泌水问题的关键。

混凝土原材料和配合比对混凝土泌水影响最为重要。例如，聚羧酸系减水剂中的羧基、聚醚支链等亲水基团主要通过吸附、分散、润滑、润湿等表面活性作用，使水泥粒子具有分散性和流动性，在水泥粒子扩散过程中，游离水的释放，改善了混凝土的和易性，减少了拌和水用量。由于聚羧酸减水率高，对用水量比较敏感，外加剂过掺可能导致混凝土泌水，过大的用水量也可能导致混凝土泌水。粉煤灰的烧失量对混凝土泌水也有一定影响，不同批次的粉煤灰在需水量变小时，拌和用水量没有及时减小，也会产生泌水。在实践中有时用Ⅰ级粉煤灰泌水，Ⅱ级粉煤灰反而不泌水，就是这种道理。

材料

水泥

粉煤灰

砂

碎石

水

外加剂

混凝土配合比（㎏）

266

114

736

1100

152

3.42

胶砂泌水检测（g）

488

209

1350

0

279

6．27

3.2 试验步骤

（1）配料：按表1中的配合比分别称取各种材料，水泥、砂、水、粉煤灰、外加剂，水泥、砂、粉煤灰称量精确到1g，水、外加剂精确到0.1g。

（2）投料与搅拌：分别称量外加剂与水后将其倒入搅拌锅中，然后倒入水泥，胶砂倒入贮料筒，启动搅拌。

（3）将搅拌过的胶砂倒入桶内，加盖。按试验方案拌制粉煤灰分别占20%、30%、40%的3个配合比，静置4 0min。

（4）泌水判定：在20±2℃室温下经40min静置后桶中产生分层、沉淀，其结果是粉煤灰占40%的试验砂浆从桶中倒出后，出现泌水；粉煤灰占30%的砂浆出现跑浆；粉煤灰占20%的砂浆从桶中倒出后，粘稠砂浆向四周均匀摊开，呈现良好的和易性。参见图1。

图1 泌水试验

3 结果分析

从表2分析，粉煤灰随着掺量增大泌水增多；从表3分析，外加剂掺量增加泌水有增大的趋势；从表4分析，不同厂家的外加剂泌水性不同；从表5、表6分析，温度对混凝土初期的泌水性没有改变，起主导作用的是粉煤灰掺量；时间延长后混凝土的泌水趋势逐渐减小，直到不泌水。从表7分析，当蔗糖掺量为2%～3%时合易性好，扩展度大，经时损失最小，缓凝效果好，强度较高。

表2 不同掺量的粉煤灰对泌水性影响

序号	配合比（g）	粉煤灰厂	水泥厂家	粉煤灰占(%)	泌浆量(ml)
水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂
1	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	30	7
2	558	139	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	20	0
3	418	279	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	40	12

表3不同外加剂掺量对泌水性影响

序号	配合比（g）	粉煤 灰	水泥 厂家	外加剂掺量(%)	泌浆量 (ml)
水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂
1	488	209	1350	279	5.64	韶电	粤秀牌	0.81	0
2	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	0.9	6
3	488	209	1350	279	6.9	韶电	粤秀牌	0.99	14

表4 不同厂家外加剂对泌水性影响

序号	配合比（g）	粉煤灰	水泥厂家	外加剂厂家	泌浆量(ml)
水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂
1	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	五山	0
2	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	柯帅	13
3	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	迈地	7
4	488	209	1350	279	6.27	韶电	粤秀牌	格雷斯	15

表5气温变化时粉煤灰不同掺量对泌水性影响

测试时间	外部平均温度（℃）	10%	20%	30%	40%
30 min	28	不泌水	不泌水	微泌浆	泌水
60 min	29	不泌水	不泌水	不泌水	泌水
120 min	31	不泌水	不泌水	不泌水	不泌水

表6时间延长对泌水性影响

序号	外加剂 掺量(%)	出机坍落 度与扩展度	出机 泌水性	1h坍落度 与扩展度	1h 泌水性	2h坍落度 与扩展度	2h 泌水性
1	1.2	225/580	泌水	210/550	跑浆	205/440	不泌水
2	1.0	225/610	不泌水	210/500	不泌水	195/360	不泌水
3	1.1	210/570	跑浆	205/510	不泌水	190/400	不泌水

表7聚羧酸外加剂中的蔗糖不同掺量对胶砂泌水性的影响

外加剂蔗糖掺量	0%	1%	2%	3%	4%	5%
初始胶砂扩展度(mm)	560	550	550	580	560	560
1h胶砂扩展度(mm)	430	450	500	570	500	430
初凝时间(h:min)	5:26	6:03	7:12	9:05	9:03	8:12
终凝时间(h:min)	6:01	6:50	8:37	10:12	10:11	9:0
泌水性	轻微泌水	泌水泥浆	合易性好	合易性好	显粘稠	粘稠
1d强度（MPa）	10.5	15.3	13.9	8.2	5.3	5.6
2d强度（MPa）	25.5	23.2	21.0	20.3	14.8	15.5
3d强度（MPa）	33.8	32.1	30.3	28.5	26.2	25.1

注：30%粉煤灰掺量的胶砂配合比，每批试样装入玻璃板上的倒立坍落度桶后提起，检测胶砂扩展度。

4 工程应用实例

自2007年至2011年历时4年时间，在广州动车段基地工程、广珠铁路工程和福建莆永高速工程中，将胶砂泌水检验法应用于配合比设计和施工现场控制。

在广珠铁路工程中，粉煤灰产地由广州黄埔换成了韶关电厂粉煤灰，在施工现场的高温天气下，桥墩混凝土施工中出现沙线，用现场混凝土材料进行胶砂泌水性检测。调整结果证明：粉煤灰掺量为20%时无沁水，粉煤灰掺量30%时跑浆，粉煤灰掺量40%时泌水。施工现场配合比中的粉煤灰掺量调整至20%，泌水现象消失。

在福建莆永高速四标段墩柱混凝土配合比设计时, 混凝土强度等级C30，30%粉煤灰掺量，混凝土出现粘板、泌水。改进方案是将外加剂中的聚羧酸含固量降低2%，用2%的蔗糖取代, 降低了外加剂的减水率，掺入蔗糖使混凝土变的粘稠，混凝土拌和物的泌水现象消失。

5 结论

（1）提出一种鉴定和防治混凝土泌水性的新方法——胶砂泌水检验法，试验结果和混凝土泌水具有较好的相关性，对寻找现场混凝土的泌水主导因素提供了一种简单易行的快速查找方法,利于在施工现场的配合比调整时做到有针对性改进。

（2）混凝土配合比的优化选择对混凝土泌水问题的解决起着决定性的作用。可通过在外加剂中掺加2～3%的蔗糖起到明显减少混凝土泌水的作用。

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