殷繼偉，于飛

（1.哈爾濱佳連混凝土技術(shù)開發(fā)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(duì)混凝土質(zhì)量的影響

殷繼偉1，于飛2

（1.哈爾濱佳連混凝土技術(shù)開發(fā)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(yù)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(shè)計(jì)要求，需要達(dá)到一定的齡期之后進(jìn)行判斷。但混凝土質(zhì)量出現(xiàn)異常，會(huì)首先反映在拌合物的性能上。本文通過工程中實(shí)例、以及部分對(duì)比試驗(yàn)，淺談當(dāng)拌合物出現(xiàn)泌水、離析時(shí)對(duì)混凝土強(qiáng)度、耐久性及施工質(zhì)量的危害。

離析；泌水；強(qiáng)度；耐久性

0 引言

混凝土泌水、離析經(jīng)常出現(xiàn)在混凝土工程中，對(duì)混凝土的強(qiáng)度、耐久性、施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。泌水是指混凝土水分由內(nèi)部向外部上浮的現(xiàn)象，離析是泌水的一種特殊表現(xiàn)方式。泵送混凝土的泌水通常會(huì)伴隨著抓底、板結(jié)。

離析是指當(dāng)混凝土粘聚力抵抗不住，粗骨料因重力下沉的力量，導(dǎo)致混凝土拌合物中各組分分層的現(xiàn)象。通?；炷岭x析都會(huì)伴隨著泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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

1 混凝土離析對(duì)強(qiáng)度的影響

1.1 離析混凝土強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)

按照表 1 配合比進(jìn)行混凝土試拌，每組攪拌量 30L。

表1 對(duì)比試驗(yàn)配合比

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

試驗(yàn)選取試模尺寸為 150mm×150mm×150mm。對(duì)照基準(zhǔn)混凝土與對(duì)比混凝土的強(qiáng)度差異。

表2 為 15 組試件強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果。

表2 對(duì)比試驗(yàn)強(qiáng)度數(shù)據(jù)

根據(jù)試驗(yàn)配合比配制拌合物，觀察拌合物的狀態(tài)，如圖1 所示。所配制的試驗(yàn)試件對(duì)比圖見圖 2。

圖1 試驗(yàn)拌合物

圖2 試驗(yàn)試件

1.2 數(shù)據(jù)分析

在強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)中，我們選用基準(zhǔn)混凝土與對(duì)比混凝土相同的原材料、相同的試驗(yàn)方法與試驗(yàn)人員和相同的試驗(yàn)環(huán)境。

混凝土配合比選取相同的水膠比，通過降低對(duì)比混凝土的砂率，來實(shí)現(xiàn)對(duì)比混凝土的離析。通常來說降低混凝土的砂率，并不會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。

通過圖 1 可發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)混凝土和易性良好，而對(duì)比混凝土粗骨料與砂漿分離，粘聚性較差出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

通過圖 2 可以對(duì)比出來兩組混凝土試件破碎后的結(jié)構(gòu)差異，明顯基準(zhǔn)混凝土的試件更密實(shí)骨料分配更均勻，而對(duì)比混凝土因?yàn)殡x析導(dǎo)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(duì)比混凝土的強(qiáng)度明顯低于基準(zhǔn)混凝土，說明離析導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的勻質(zhì)性變差，質(zhì)地疏松，混凝土密實(shí)度低，強(qiáng)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(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)，也是工程中最大的安全隱患。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概述

2013 年綏化市某樓盤，該工程設(shè)計(jì)為 8 層框剪結(jié)構(gòu)，混凝土由商品混凝土公司供應(yīng)，澆筑部位為 3 層梁板柱樓梯，混凝土標(biāo)記為 A-C30-180(S4)-GB/T14902。由于該工程 3 層柱子拆模后發(fā)現(xiàn) 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(dǎo)致。

施工方通報(bào)甲方，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆芯法檢測(cè)，組成調(diào)查組分析原因。分別將 3 層部分 1～10 軸、11～20 軸柱子進(jìn)行鉆芯取樣，分別取得 15 個(gè)芯樣試件。

2.2 檢測(cè)結(jié)果

表3 混凝土芯樣強(qiáng)度推定

2.3 原因分析

為分析混凝土產(chǎn)生離析的原因，調(diào)查組調(diào)看了商混公司的生產(chǎn)記錄中的配合比如表 4。并取得混凝土公司當(dāng)批次的原材料留樣按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，試拌量為 20L，混凝土拌合物未發(fā)現(xiàn)離析泌水的現(xiàn)象。

表4 生產(chǎn)配合比 kg

調(diào)出當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的監(jiān)控錄像以及詢問當(dāng)天值班的質(zhì)檢人員，在生產(chǎn)第四車、第五車混凝土?xí)r，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)工人錯(cuò)把減水劑（未復(fù)配的粉劑）當(dāng)成早強(qiáng)劑投入混凝土。通過換算萘系減水劑的摻量達(dá)到 3%，為設(shè)計(jì)配合比的 3 倍，按照 3% 的外加劑摻量再次進(jìn)行試拌發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)泌水、板結(jié)、骨料沉淀離析，如圖 3?？?jié)B能力的對(duì)比。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 5 所示。

圖3 拌合物狀態(tài)圖

表5 滲水高度試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比 mm

2.4 事故處理

經(jīng)各方分析討論形成處理辦法： 進(jìn)行支撐后，將出現(xiàn)問題的 4 根柱子進(jìn)行鑿除，進(jìn)行置換。

2.5 事故教訓(xùn)

在混凝土生產(chǎn)中，應(yīng)控制好每個(gè)細(xì)節(jié)，同時(shí)粉態(tài)外加劑應(yīng)由電子稱計(jì)量，不應(yīng)由人工進(jìn)行投放。

商品混凝土公司應(yīng)加強(qiáng)混凝土的出廠質(zhì)量檢測(cè)，混凝土坍落度檢測(cè)不宜用目測(cè)，更應(yīng)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(jìn)行判斷如發(fā)現(xiàn)混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整不應(yīng)出廠。

現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)檢人員應(yīng)注意混凝土的質(zhì)量檢測(cè)在進(jìn)行驗(yàn)收，不合格的混凝土杜絕使用。

3 泌水離析對(duì)混凝土耐久性的影響

泌水會(huì)造成混凝土表面出現(xiàn)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(qiáng)度降低，耐久性、耐磨性變差。表面耐磨性差對(duì)道路混凝土來說是十分有害的。泌水會(huì)引起混凝土整體下沉。澆筑深度大時(shí)，沉降受到鋼筋等阻礙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生塑性沉降裂縫，對(duì)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(shí)會(huì)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(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，對(duì)比試樣的滲水高度較基準(zhǔn)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(duì)試樣抗?jié)B性能的影響可以忽略。

那么為什么兩組試樣的抗?jié)B性能差別這么大呢？主要是由于對(duì)比試樣中外加劑摻量超摻，混凝土出現(xiàn)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(nèi)部向外有大量的毛細(xì)管道，若混凝土離析則加大了內(nèi)部毛細(xì)管道連通的可能性。這將對(duì)混凝土的抗?jié)B性能造成了嚴(yán)重的影響。

4 離析對(duì)施工的影響

商品混凝土應(yīng)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?；炷撂涠冗^小泵送困難。混凝土坍落度過大或者混凝土自身泌水、板結(jié)、離析同樣會(huì)造成泵送堵泵。不但耽誤施工進(jìn)度而且經(jīng)濟(jì)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(dāng)泵車泵送混凝土?xí)r，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(chǔ)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(wěn)定性差?；炷恋呐浜媳?、原材料性能、生產(chǎn)施工工藝，與混凝土的泌水、抗離析性能都是息息相關(guān)的。

5.1 孔隙率

通?；炷量紫堵蚀蟮耐瑫r(shí)不但強(qiáng)度差，而且泌水也會(huì)隨之增加，如當(dāng)混凝土級(jí)配不合理時(shí)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(gè)方便的通道。使得混凝土更容易出現(xiàn)泌水，離析。同時(shí)孔隙率的增加也會(huì)導(dǎo)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(xiàn)泌水時(shí)，加入一定量的引氣劑就會(huì)解決問題，是因?yàn)榱己玫囊龤鈩?huì)向混凝土中引入優(yōu)質(zhì)的小氣泡，而氣泡可以將混凝土正在向上運(yùn)動(dòng)的自由水進(jìn)行包裹，將其穩(wěn)定在氣泡周圍。并且，由于含氣量的增加，會(huì)使混凝土更密實(shí)，氣泡會(huì)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(dāng)混凝土中自由水的用量增加時(shí)，水膠比過大時(shí)，水泥漿的流動(dòng)性增加但粘聚性保水性會(huì)變差抵抗不住混凝土中粗骨料下沉的力量，導(dǎo)致泌水離析。

5.4 混凝土凝結(jié)時(shí)間

混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長，則骨料沉降的時(shí)間越長，同時(shí)也就越容易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。如水泥的凝結(jié)時(shí)間長，C3A 含量過低。泵送劑中緩凝劑超量，都會(huì)對(duì)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(xiàn)在，水泥顆粒與外加劑的吸附與分散效果。吸附效果過強(qiáng)會(huì)造成混凝土的坍落度損失快，分散效果過大時(shí)會(huì)出現(xiàn)泌水板結(jié)的現(xiàn)象如減水劑超摻。

5.6 過度振搗

振搗不足時(shí)混凝土?xí)霈F(xiàn)蜂窩、孔洞，影響混凝土強(qiáng)度。但過度振搗會(huì)加劇混凝土中的骨料沉降水分上浮，導(dǎo)致混凝土的泌水離析現(xiàn)象出現(xiàn)。過度振搗導(dǎo)致的混凝土泌水。

6 結(jié)論

混凝土泌水離析是一種常見的混凝土質(zhì)量問題，混凝土的泌水離析對(duì)混凝土各方面質(zhì)量有相當(dāng)大的影響，不但會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且也會(huì)降低混凝土的使用壽命。為此作者呼吁廣大混凝土從業(yè)者拌合物的質(zhì)量不容忽視，不能一味地在試驗(yàn)室做配合比。同時(shí)混凝土的出場(chǎng)檢驗(yàn)與生產(chǎn)質(zhì)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(shù)開發(fā)有限公司（150076）

殷繼偉，男，工程師。