一种鉴定和防治混凝土泌水性的新方法!

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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。点击免费下载海量工程资料

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。

胶凝材料和砂率也是混凝土泌水的因素。胶凝材料多时，混凝土的粘稠度大、保水性改善，对减少泌水有利。水泥用量增大时，结合水增多，可泌水分减少。粗砂级配不良，保水性差，配制的混凝土合易性差。细砂砂率如果偏大时，用水量将大幅增加，水泥浆包裹能力降低，同样也会造成混凝土泌水。石子针片状颗粒含量多，级配不良，用水量增大，泌水性也会增大。

2 泌水的检测方法

用胶砂代替混凝土泌水试验，对所用材料的泌水性进行验证，可省工、省时且快捷方便地研究出材料在不同配合比状态下的混凝土泌水性，结果更接近施工实际。

2.1检测试验方法及原材料

试验方法引用标准：GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》，试验室温度20±2℃。混凝土的泌水检测方法用于：⑴调整水泥与掺合料不同比例,可检验掺合料（粉煤灰、磨细矿渣等）在不同掺量时的泌水性；⑵调整外加剂的的浓度、不同配方或用量, 可检测外加剂在不同掺量和不同浓度、不同配方或用量下的泌水性；⑶配合比不变时，可检测胶凝材料不同批次进场材料的泌水性。⑷检测和比较混凝土外加剂不同批次的泌水性。

试验仪器：JC/T681-1997行星式水泥胶砂搅拌机；100ml量筒；容积5L带盖的桶3～5个；精度0.01g,最大称量2000g的电子天平；混凝土坍落度桶；1000㎜钢直尺。

试验材料：施工用水泥、粉煤灰、外加剂及拌和用水；选择ISO标准砂，标准砂较粗砂浆的泌水问题容易暴露出来。

2.2配合比的优化筛选：

试配C30、C35墩身混凝土配合比时宜选用细度模量为2.6～3.0的中砂，若进场材料细度模数略有波动可适度调整砂率，0.315㎜以下颗粒一定要满足级配曲线要求。碎石最大粒径一般选用31.5㎜。外加剂用量超过饱和掺量点之后，混凝土易产生泌水，最佳掺量一般占饱和掺量的90%左右。水胶比一般在0.4～0.45时泌水性小，胶凝材料用量在350～400㎏之间为宜。混凝土拌和物的出机坍落度以180㎜为宜，一小时坍落度损失小于10～30㎜，扩展度以400～500㎜为宜。混凝土的含气量应以2～2.5%为基准。

聚羧酸外加剂改善与水泥适应性的方法：⑴适当提高减水剂的减水率，可解决坍落度损失过快的问题。⑵为在泌水和坍落度损失这两个问题上找到平衡，用2%～3%蔗糖取代聚羧酸外加剂的固体含量，可降低泌水性。掺加蔗糖可提高混凝土的粘稠度和浆体包裹性，有利于减少混凝土拌和物的泌水。⑶外加剂厂可在合成工艺和配方上做出适当调整，控制合成中的分子量或者调整聚合物单体的品种，有利于减少混凝土的泌水。

3 胶凝材料及外加剂胶砂泌水适应性检测法

3.1 混凝土配合比与胶砂配合比的转换（见表1）

表1 混凝土配合比与胶砂配合比的转换

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。点击免费下载海量工程资料

（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)
序号	水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂	粉煤灰厂	水泥厂家	粉煤灰占(%)	泌浆量(ml)
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)
序号	水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂	粉煤灰	水泥厂家	外加剂掺量(%)	泌浆量 (ml)
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)
序号	水泥	粉煤灰	标准砂	水	外加剂	粉煤灰	水泥厂家	外加剂厂家	泌浆量(ml)
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