淺談混凝土泌水和離析的預防與控制

0引言

混凝土使用過程中，常發現混凝土在靜止狀態下，其表面不斷出現冒水現象，甚至出現漿體與砂石骨料分離等狀況。根據泌水、離析表徵分析，混凝土是由水泥、粉煤灰、礦粉等摻合料、砂石、水按一定比例計量，在規定時間內拌制而成的混合體，由於材料自身比重差異、比例不當及各種材料適應性等因素，加上攪拌不勻、振搗靜止後易出現泌水和離析等質量問題。就此從原材料控制到混凝土施工整個過程，採取必要措施進行預防與控制，確保構件混凝土質量，凸顯其重要性。

1泌水及離析機理、分類及原因分析

1。1

混凝土泌水和離析機理

混凝土泌水是指混凝土澆築之後到初凝期間，由於各種組分拌合物密度差異固體顆粒下沉，自由水上升，並在表面不斷冒水的現象。混凝土離析是指拌合物用水量嚴重超越極限或外加劑超摻，各種原材料分子大小、比重不同，甚至水泥與外加劑不適應等因素，導致漿體與砂石骨料完全分離，漿體流失、抓底，骨料外露等現象。

1。2

混凝土泌水和離析狀態分類

（

1

）拌合物的和易性嚴重不足，水和膠凝材料不斷泌出，導致拌合物勻質性變化，密度大於拌合物容重的顆粒沉積下來，拌合物嚴重離析，其下部近似乾料，上部為漿體，出現嚴重“抓底”，用鐵鏟拌不動，凸顯很黏的假象。如輕微時，混凝土在靜停後，開始出現“抓底”，但重新攪拌均勻，它的離析、泌水現象就會消失，其和易性變得很好。

（

2

）拌合物的和易性很好，勻質性也很好，但混凝土靜停後卻不停地泌出清水，泌水時間長達

2h

以上，泌水量嚴重時，在其表面出現流線似的泌水，但不會出現“抓底”。

1。3

泌水和離析原因分析

（

1

）外加劑與水泥的適應性無法相容。外加劑與水泥的適應性差主要體現在拌合物的坍落度損失過快或嚴重的泌水或離析。當外加劑摻量增加，未能有效改善流動性、粘聚性、保水性，可能與水泥的保水性差、品種成分變化、水泥放置時間不合理等有關，表面類似外加劑的減水率低，後續強度明顯偏低，無法滿足要求。

（

2

）水泥、摻合料、骨料等原材料品質下降、級配差、砂率不合理等因素。目前市場水泥級配、保水性差，粉煤灰、礦渣粉等摻合料品質差，環保綜合治理砂石骨料缺乏，品質參差不齊，嚴重影響外加劑摻量及混凝土和易性，經常出現流動性、保水性差，同時砂率小，造成混凝土的和易性差，導致泌水和離析。

《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》

JGJ52-2006

規定，

0。315mm

以下不低於

15%

，如級配不合理

0。315mm

以下的量太少，

2。5mm

以上的量太多，混凝土拌合物的和易性有較大影響，往往砂中含

5mm

以上量過多時，導致混凝土的砂率偏低出現離析泌水。

（

3

）混凝土配合比設計未能滿足要求。混凝土配合比設計或生產工程中水灰比偏大，膠凝材料就變少，容易導致混凝土拌合物產生泌水現象。在設計配合比時，應該經過試配、調整後確定適宜灰水比、砂率，生產過程應嚴格按照確定後配比，定時監控砂石含水率及控制單方用水量的變化，防止用水量嚴重超出設計用量，改變灰水比和砂率，導致泌水或離析。

（

4

）混凝土生產、運輸和施工控制不利。混凝土生產攪拌時間不足，勻質性未達到要求，出廠採用攪拌車運輸時，其攪拌葉片磨損嚴重，導致混凝土在罐體裡出現分層、離析現象。在澆築施工中，攪拌站難於控制其質量，因現場工人素質、操作水平參差不齊，工地亂加水、隨意新增外加劑，常出現模板太乾或嚴重積水，在振搗時未按規範操作，經常出現過振、漏振，導致施工過程中，拌合物不均勻，出現泌水、離析現象。

2泌水的利與弊雙重性和離析的危害性

產生泌水的同時，拌合物自身也在沉降收縮。其結果會使表面拌合物初凝前含水量不斷增加，水灰比增大，導致混凝土表面強度下降，並形成容易剝落的一層

“死皮”。泌水過程中，形成孔隙通道，降低了混凝土的強度、抗滲和抗凍效能。在模板的咬合交介面上，會把漿體帶走，僅留下砂石，出現骨料外露現象。

但混凝土泌水具有利與弊雙重性，少量泌水，反而有利，在泌水時控制不攪動，無大量蒸發，可降低拌合物的實際水灰比，防止表面乾燥，預防塑性裂縫產生，起到溼潤養護作用。

混凝土的泌水嚴重有可能導致離析現象，但兩者不能混淆，離析是指拌合物的各組份彼此分離，造成不均勻和失去粘結密實性的狀態。混凝土離析常有以下兩種情況：一種是粗集料在自卸或運輸過程中，由於比重、級配等特性容易沿著溜槽斜面下滑或在鋼筋模板模內下沉；另一種是漿體從拌合物表面流失，出現底部抓底現象。常常發生在泵送、大流動性的混凝土。其結果導致該混凝土的勻質性變差，表面水灰比極速增大，整體密實度、握裹力、咬合力不足，強度下降，存在結構安全危險。

3泌水及離析的預防與控制

從事混凝土行業多年來，泌水和離析現象經常遇到，其與水泥、外加劑的不斷變化而產生週期性變化，不是偶然性的，而是存在著本質的聯絡。由於近年水泥廠節能減排，降低成本，在配料、生產工藝、水泥化學組分和礦物組成、水泥細度和混合材等原有基礎上改變而發生。

水泥自身變化必然導致水泥與外加劑適應性的變化，打破原來的適應性平衡體系。在無法改變水泥的情況下，通常依賴外加劑作為混凝土的重要效能調節材料，而其本身原材料隨著市場價格及供應問題也在不斷髮生變化，特別是外加劑大單體成本增高，生產企業在不斷地利用新型材料以降低其成本，這些材料對混凝土效能可能有一定的改善，但每一種新材料的應用需要過程中不斷驗證，存在變異及不確定性。再有砂石、粉煤灰、礦渣粉等材料等也在不斷變化，設計、施工不合理等疊加效應加劇了混凝土的各種異常現象，增加其質量控制難度。根據多年來的經驗，採取四種措施，對混凝土的泌水及離析進行預防與控制。

3。1

改善水泥與外加劑的適應性

泌水和離析主要是因外加劑

“超摻”導致水泥與外加劑的適應性差，這種情況比較普遍。因此最有效的辦法就是合理減少其摻量。在保持相同水灰比或水膠比不變的情況下，適當增加用水量，相應增加膠凝材料總量達到解決這種泌水和離析現象，但需合理控制坍落度損失範圍，以便施工。

其次是由於水泥自身問題，凸顯保水性差導致水泥與外加劑適應差。解決此現象可以適當增加外加劑的用量或使用高濃型減水劑，提高減水率，降低混凝土的單方用水量，減少拌合物自由水，提升保水效能，達到改善水泥與外加劑適應性目的。

3。2

提升管控入場原材料的質量

（

1

）合理控制水泥細度及級配。業界常有誤區認為水泥越細越好，對保水性有利，關鍵還是要看水泥的顆粒級配是否合理。如果水泥在存放、運輸過程中受潮必然會對混凝土泌水和離析不利。故從水泥主材切入點來解決混凝土泌水和離析問題，應由水泥廠家進行細度、顆粒分配、強度、安定性、溫度、防潮等品質管控。業界認為，廠家供應商品混凝土的水泥，應向純矽酸鹽水泥方向傾斜，攪拌站根據結構部位、強度及實際生產情況，合理加入活性摻合料等混合材，同時與外加劑的適應性進行試驗，調整確定合適摻量，滿足與外加劑適應性要求後方可使用。

（

2

）合理使用活性摻合料。使用優質的粉煤灰、礦渣粉等摻合料，能夠有效規避水泥無法解決的問題。採用廠家原產粉煤灰，其自身形態效應、集料效應、活性效應可在一定程度上改善混凝土粘聚性、保水性、流動性，在低強度等級、大體積、水工混凝土中大量應用；同時粉煤灰、礦渣粉等活性摻合料，對外加劑的依賴性較小，保坍效能較好，對混凝土經時損失有利。因此，比較適合應用在大體積、高強、高效能混凝土中。故在低強度混凝土中加入超細活性或非活性摻合料，混凝土的粘度將大大增加，從而有效解決混凝土的泌水、離析現象。

（

3

）合理使用不同減水率、型號、品種外加劑。泌水和離析現象常表徵在外加劑和水泥的適應性方面，故合理使用不同減水率、型號、品種外加劑，可以有效改善和水泥的適應性問題。根據多年實踐經驗

C40

以下強度等級混凝土採用普通高效減水劑，通常減水率在

25%

以內；

C40

及其以上等級混凝土採用高效能外加劑比較適宜，既能有效確保混凝土強度、和易性，避免泌水、離析等質量問題又能降低單方成本。

根據實際結構、強度等特殊要求，在原材料變異情況下，改變外加劑型號如高效緩凝改為普通、高效能改為高效等型號同時無法滿足情況下，改變品種如萘系改為聚羧酸類、脂類改為醚類等，能有效達到消除泌水和離析質量隱患及其他效能困惑。

當然，外加劑根據自身效能缺陷，可適當加些增強劑、增稠劑、緩凝劑、保坍劑等進行微量調整，改善混凝土拌合物強度及其他效能。

（

4

）選定優質、連續級配的砂石骨料。砂細度模數控制在

2。3

~

3。0

，中砂Ⅱ區，含泥量、泥塊含量等指標滿足

JGJ52-2006

規定

，

同理碎石使用

5

~

31。5mm

、

5

~

20mm

連續級配，壓碎值、含泥量、泥塊含量均滿足上述標準要求。選定優質、連續級配的砂石能有效改變混凝土孔隙率，提高密實度，改善混凝土的泌水和離析。

3。3

合理進行混凝土配合比設計及試配、反覆驗證，選定最佳化後配合比

配合比設計應根據要求，確立膠水比、砂率、活性摻合料、外加劑摻量等。膠水比直接關係到強度、拌合物和易性，膠水比大，強度普遍較高，和易性好；反之，強度低，和易性差，對改善泌水、離析不利。

配比中砂率根據砂石級配情況，進行合理設計和調整，

5

~

31。5mm

情況下，砂細度模數低於

2。4

，可以降低砂率；反之可以適當提高砂率。若碎石

5

~

20。0mm

，可根據實際試配結果，進行提高砂率，改變和易性，有效改善泌水、離析出現機率。

配比中活性摻合料摻量應根據《用於水泥和混凝土中的粉煤灰》

GB/T1596-2017

、《用於水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》

GB/T18046-2017

及實體要求，進行合理設計及試配驗證。大體積、高強、高效能混凝土大摻量粉煤灰、礦渣粉等活性摻合料，可以有效改善水化熱、經時損失、和易性、耐久性等，同時有效改善拌合物泌水及離析可能性。

混凝土配合比設計首先應考慮混凝土工作性、強度，其次是經濟性，綜合三者，採取降低混凝土單方用水量，最為行之有效。試配後選定不同水膠比下最低單方用水量，可以在同樣坍落度下保持和易性更好，使得混凝土無自由水可泌，自然解決泌水問題。

3。4

加強混凝土生產、運輸及施工過程管控

混凝土生產時，

C40

以下強度等級攪拌時間不宜少於

35s

，

C40

及其以上強度等級不宜少於

1min

，若有特殊要求，摻入纖維的，需延長攪拌時間，直至攪拌均勻。

採用攪拌車運輸時，要觀察磨損攪拌葉片情況，確保勻質性滿足要求。運輸過程中保持

3

~

6r/min，

卸料之前保持攪拌車快轉

1

~

2min

，攪拌均勻後，方可卸料。

澆築施工過程中，採用泵車輸送時務必保持進料斗混凝土勻質性，連續性施工；採用斗車自卸時，路途不宜太遠，避免長距離震動，漿體下沉，砂石分層。採用溜槽時，高度不宜超過

5m

。結構澆築振搗時，厚度不宜超過

300mm

。大體積混凝土採用

+

分層澆搗。透過生產攪拌時間、運輸及施工管控，能有效達到混凝土泌水和離析控制。

4結語

總結混凝土行業多年來工程實踐經驗，從混凝土應用過程中出現泌水和離析現象，得到了不少啟發。根據泌水及離析產生的各種原因及適當泌水的利與弊、嚴重泌水與離析的危害性的深入分析，採取改善外加劑與水泥的適應性，嚴控進場原材料質量，最佳化混凝土配合比設計，加強混凝土生產、運輸和施工過程管控等措施，能有效減少混凝土泌水和離析的機率，滿足混凝土和易性及強度設計，確保工程實體結構混凝土質量安全。

（來源：《福建建材》

2018。10