混凝土在運(yùn)輸、振搗、泵送的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上浮的現(xiàn)象稱為混凝土泌水。?泌水是新拌混凝土工作性一個重要方面。通常,描述混凝土泌水特性的指標(biāo)有泌水量(即混凝土拌和物單位面積的平均泌水量)和泌水率(即泌水量對混凝土拌和物含水量之比)。
中文名稱 | 混凝土泌水 | 指標(biāo) | 泌水量、泌水率 |
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出現(xiàn)在 | 運(yùn)輸、振搗、泵送的過程中 | 現(xiàn)象 | 出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上浮 |
混凝土的泌水一般出現(xiàn)在混凝土澆注后2小時左右。
有流砂水紋缺陷的混凝土,表面強(qiáng)度、抗風(fēng)化和抗侵蝕的能力較差。同時,水分的上浮在混凝土內(nèi)留下泌水通道,即產(chǎn)生大量自底部向頂層發(fā)展的毛細(xì)管通道網(wǎng),這些通道增加了混凝土的滲透性,鹽溶液和水分以及有害物質(zhì)容易進(jìn)入混凝土中,使混凝土表面損壞。 泌水使混凝土表面的水灰比增大,并出現(xiàn)浮漿,即上浮的水中帶有大量的水泥顆粒,在混凝土表面形成返漿層,硬化后強(qiáng)度很低,同時混凝土的耐磨性下降。這對路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。
在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊,隨著水分的逐漸揮發(fā)形成空隙,從而影響混凝土的致密性、骨料的界面強(qiáng)度以及混凝土與鋼筋間的握裹力。 混凝土泌水造成塑性收縮是一個不可逆的變形。泌水引起混凝土地沉降導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生塑性裂紋。塑性裂紋的存在會降低水泥石的強(qiáng)度。 由于泌水混凝土產(chǎn)生整體沉降,澆注深度大時靠近頂部的拌合物運(yùn)動距離更長,沉降受到阻礙,如遇到鋼筋等障礙時,則產(chǎn)生塑性沉降裂紋,從表面向下直至鋼筋的上方。 分層澆注的混凝土受下層混凝土表面泌水的影響,造成混凝土層間結(jié)合強(qiáng)度降低并易形成裂縫。
根據(jù)混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機(jī)理,解決混凝土泌水主要方法有以下幾種。
適當(dāng)增加膠凝材料用量,適當(dāng)提高混凝土的砂率,在滿足其他性能的前提下,使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下,盡量減少單位用水量。
選用較細(xì)的膠凝材料和高品質(zhì)的引氣劑。
選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定,在滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用要求的情況下,選用減水率合適的減水劑摻量,避免減水率過高造成泌水。
嚴(yán)格控制混凝土振搗時間,避免過振。另外,對于現(xiàn)澆混凝土的性能控制,選取適當(dāng)?shù)目刂泣c(diǎn),使得控制有利于減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量,控制點(diǎn)可選在入倉口,將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當(dāng)倉面內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了泌水,必須及時排除,其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強(qiáng)的材料吸水,尤其在混凝土收面時更應(yīng)該及時吸去泌水,便于混凝土收面確保混凝土外觀質(zhì)量。嚴(yán)禁在模板上開孔自流,造成膠凝材料流失,影響混凝土的質(zhì)量。尤其在混凝土收面時更應(yīng)該及時吸去泌水,以便于混凝土收面。
混凝土外加劑(減水劑)一般是有機(jī)高分子物質(zhì)。有機(jī)高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長,會使混凝土的泌水減少,但是同時減水劑的減水率較低;如果分子量較小、分子鏈較短,則使減水率增加,同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈,無論主鏈支鏈,較長時會使混凝土泌水減水,但減水率也相應(yīng)降低,如果主鏈短而支鏈長,則會使泌水減少的同時,對減水率影響不大。一般情況下,減水劑不是由單一分子量的分子組成,而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下,需要優(yōu)化減水劑的分子量級配,使得小分子和大分子物質(zhì)達(dá)到最佳搭配關(guān)系。
混凝土的水灰比越大,水泥凝結(jié)硬化的時間越長,自由水越多,水與水泥分離的時間越長,混凝土越容易泌水;混凝土中外加劑摻量過多,或者緩凝組分摻量過多,會造成新拌混凝土的大量泌水和離析,大量的自由水泌出混凝土表面,影響水泥的凝結(jié)硬化,混凝土保水性能下降,導(dǎo)致嚴(yán)重泌水。
水泥作為混凝土中最重要的膠凝材料,與混凝土的泌水性能密切相關(guān)。水泥的凝結(jié)時間、細(xì)度、比表面積與顆粒分布都會影響混凝土的泌水性能。水泥的凝結(jié)時間越長,所配制的混凝土凝結(jié)時間越長,且凝結(jié)時間的延長幅度比水泥凈漿成倍地增長,在混凝土靜置、凝結(jié)硬化之前,水泥顆粒沉降的時間越長,混凝土越易泌水;水泥的細(xì)度越粗、比表面積越小、顆粒分布中細(xì)顆粒(<5μm)含量越少,早期水泥水化量越少,較少的水化產(chǎn)物不足以封堵混凝土中的毛細(xì)孔,致使內(nèi)部水分容易自下而上運(yùn)動,混凝土泌水越嚴(yán)重。此外,也有些大磨(尤其是帶有高效選粉機(jī)的系統(tǒng))磨制的水泥,雖然比表面積較大,細(xì)度較細(xì),但由于選粉效率很高,水泥中細(xì)顆粒(小于3~5μm)含量少,也容易造成混凝土表面泌水和起粉現(xiàn)象
細(xì)骨料偏粗,或者級配不合理,引起細(xì)顆??障对龃螅杂伤仙鸹炷撩谒?,是混凝土產(chǎn)生泌水的主要原因。試驗(yàn)室對不同砂子細(xì)度下混凝土和易性做了試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下:
FM | 坍落度(mm) | 含氣量(%) | 泌水率(%) | 混凝土拌和物和易性描述 |
2.40 | 185 | 5.0 | 0 | 粘聚性好、無析水、砂率偏大、可用于泵送施工。 |
2.60 | 190 | 4.2 | 2.9 | 粘聚性好、無析水、砂率適中、適于泵送施工。 |
2.80 | 195 | 3.9 | 6.7 | 粘聚性較好、稍有析水、砂率適中、短距離泵送施工尚可。 |
3.10 | 145 | 3.5 | 9.0 | 粘聚性差、析水多、漿石稍有離析,并伴有減水劑摻量大時白色絮凝物析出現(xiàn)象、不可用于混凝土泵輸送。 |
3.28 | 160 | 1.9 | 17.1 | 雖然砂率增加了2%,但粘聚性仍差、析水多、漿石稍有離析,仍有白色絮凝物析出現(xiàn)象、不能泵送。 |
試驗(yàn)室對現(xiàn)場施工拌和混凝土用砂進(jìn)行不間斷檢測,對連續(xù)30組進(jìn)行檢測結(jié)果如下:細(xì)度模數(shù)最大為3.02,最小為2.50,平均值為2.82。對右砂系統(tǒng)拌和的混凝土進(jìn)行泌水率檢測,檢測結(jié)果如下:最大泌水率13.4%,最小4.5%,平均為7.0%,試驗(yàn)檢測仍在不間斷進(jìn)行。通過人工配制成級配良好的砂子。測得泌水結(jié)果為最大泌水率1.91%,最小泌水率0.41%。砂子級配及顆粒下表??梢姽橇蠈炷撩谒鹬饕蛩亍?/p>
室內(nèi)試驗(yàn)所使用的砂的顆粒級配如下表示:
篩孔尺寸mm | 5.0 | 2.5 | 1.25 | 0.63 | 0.315 | 0.16 | 0.08 | 篩底 | 備注 |
累計(jì)篩余% | 4.7 | 24.2 | 37.1 | 57.3 | 74.7 | 86.3 | 95.2 | 100 | FM=2.69 |
現(xiàn)在使用的減水劑為緩凝高效萘系減水劑,這一系列減水劑存在如下特點(diǎn):分子鏈短,減水劑減水率高,泌水率大,同時塌落度損失小;分子鏈長,減水劑減水率低,泌水率小,但是混凝土塌落度損失大?!端せ炷镣饧觿┘夹g(shù)規(guī)程》混凝土減水劑泌水以泌水率比來評價。
含氣量對新拌混凝土泌水有顯著影響。新拌混凝土中的氣泡由水分包裹形成,如果氣泡能穩(wěn)定存在,則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細(xì)小、數(shù)量足夠多,則有相當(dāng)多量的水分被固定,可泌的水分大大減少,使泌水率顯著降低。同時,如果泌水通道中有氣泡存在,氣泡猶如一個塞子,可以阻斷通道,使自由水分不能泌出。即使不能完全阻斷通道,也使通道有效面積顯著降低,導(dǎo)致泌水量減少。
振搗過程施工過程中影響混凝土泌水的主要因素是振搗,振搗過程中,混凝土拌和物處于液化狀態(tài),此時其中的自由水在壓力作用下,很容易在拌和物中形成通道泌出。另外,如果是泵送混凝土,泵送過程中的壓力作用會使混凝土中氣泡受到破壞,導(dǎo)致泌水增大
有以下原因:1、碎石級配不合理。 ?? 2、砂子太粗,構(gòu)成砂子級配無小顆?;蛐☆w粒偏少。 ???3.在摻合料中適量加入外加劑或粉煤灰等粉料,可以改善其和易性,防止泌水。
影響泌水與浮漿較厚問題幾個方面因素。1、配合比對混凝土泌水的影響 混凝土配合比設(shè)計(jì)過程中的三個重要參數(shù):砂率、單位用水量、水灰比,對混凝土的泌水浮漿有很大影響。2、砂率及砂的級配對混凝土泌水的影響 ...
混凝土泌水率是混凝土拌合物在常壓狀態(tài)下試樣泌出的水的質(zhì)量與拌合物總用水量除以拌合物總質(zhì)量的一個比值,而壓力泌水率是混凝土拌合物在加壓十秒泌出的水與加壓140秒泌出的水的一個比值,
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混凝土 第 1 頁 共 7 頁 1、混凝土攪拌時間不夠,保水性不好 2、混凝土配合比水灰比過大 3、外加劑過摻,以及凝結(jié)時間不適宜 4、砂 0.315mm 以下的顆粒含量偏高 5、振搗過度 6、未能及時養(yǎng)護(hù)或者養(yǎng)護(hù)不規(guī)范。 泌水性實(shí)質(zhì)是混凝土組分的離析。在塑性的水泥漿體中,泌水過程必然伴隨著固體粒子 的沉淀;對于比較干硬的漿體,沁水性則與毛細(xì)通道是否上下貫通有關(guān)。主要和水泥的化 學(xué)組成有關(guān)。 混凝土在運(yùn)輸、振搗、泵送的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上浮的現(xiàn)象稱為混凝土泌水。 泌水是新拌混凝土工作性一個重要方面。 通常 ,描述混凝土泌水特性的指標(biāo)有泌水量 (即混凝 土拌和物單位面積的平均泌水量 )和泌水率 (即泌水量對混凝土拌和物之比含水量之比 )。 泌水會引起某些不良的后果,如會引起麻面、塑性開裂、表層混凝土強(qiáng)度降低等問題。 泌水以后會使混凝土不均勻,并且泌水本身在混凝土中是不均勻的,肯定對混
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桶重 桶與試樣重量 試樣重量 混凝土總用水量 混凝土總量 泌水總量 泌水率 1517.0 11957.0 10440.0 202.0 2400.0 57.0 6.5% 1520.0 11986.0 10466.0 202.0 2400.0 58.0 6.6% 1519.0 11994.0 10475.0 202.0 2400.0 57.0 6.5% 泌水率實(shí)驗(yàn)計(jì)算 平均泌水率 6.5%
混凝土泌水率測定方法如下:
1、目的與適用范圍
本方法規(guī)定了測定混凝土拌和物泌水性的試驗(yàn)方法。
本方法適用于集料公稱最大粒徑不大于的水泥混凝土拌合物泌水的測定。
2、
先用濕布潤濕容積為的帶蓋容器(內(nèi)徑為,高),將混凝土拌合物一次裝入,在振動臺上振動20s,然后用抹刀輕輕抹平,加蓋,以防水分蒸發(fā)。試樣表面應(yīng)比筒口邊低約。自抹面開始計(jì)算時間,在前60min,每隔10min用吸液和吸出泌水一次,以后每隔20min吸水一次,直至連續(xù)三次無泌水為止。每次吸水前5min,應(yīng)將筒底一側(cè)墊高約,使筒傾斜,以便于吸水。吸水后,將筒輕輕放平蓋好。將每次吸出的水都注入帶塞的量筒,最后計(jì)算出總的泌水量,準(zhǔn)確至。
3、 計(jì)算
泌水量計(jì)算:
Ba=V/A
式中:Ba-泌水量(mL/mm)
V-吸水累計(jì)總量(mL)
A— 試件外露表面面積(mm2)
計(jì)算精確至0.01mL/mm2。泌水量取三個試件的平均值。如果其中一個與中間值之差超過中間值的15%,則以中間值為試驗(yàn)結(jié)果。如果最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%,則試驗(yàn)無效。
泌水率計(jì)算:
B= Ww/【(W/m)(m1-m0)】*100
式中:B-泌水率,%;
Ww -累計(jì)吸水總量,g;
W-混凝土拌合物的用水量,g;
m-混凝土拌合物的總質(zhì)量,g;
m1--筒及試樣質(zhì)量,g;
m0--筒質(zhì)量,g。
計(jì)算精確至1%。泌水率取三個試樣的算術(shù)平均值。如果其中一個與平均值之差超過中間值的15%,則以中間值作為結(jié)果,如果最大值與最小值與中間值之差均大于中間值的15%時,則試驗(yàn)無效。2100433B
混凝土泌水是由于高墩在自身壓力下靜置壓力泌水,少量泌水會隨著鋼筋和混凝土交界的薄弱界面匯集,由于模板和混凝土交界面的粘滯阻力明顯小于混凝土內(nèi)部的粘滯阻力,混凝土內(nèi)部靠近模板的泌水無處可走,在壓力下就順著模板和混凝土的交界面匯集上流,從而形成小流通道,后泌水繼續(xù)隨著水流通道上流,導(dǎo)致洗白混凝土表面,從而形成墩身混凝土表面的紗線及洗白。
在這種情況下,要按常規(guī)方法解決泌水很困難,經(jīng)分析目前可行的方案只有強(qiáng)制抑制泌水,盡量降低用水量,使用低水膠比,高效減水率且對粉煤灰適應(yīng)性好的的減水劑,為了降低成本,粉煤灰必須使用高摻量,這就要求粉煤灰質(zhì)量必須穩(wěn)定,同時要求減水劑的保水性能要非常出色。高摻量高減水率下不能離析泌水,現(xiàn)場嚴(yán)格按配比控制混凝土用水量,在具體施工的過程中延長澆注時間,最好是分成三段澆注,以不產(chǎn)生冷施工縫為宜。
【學(xué)員問題】防止混凝土泌水主要方法有哪些?
【解答】一、混凝土配合比方面,適當(dāng)增加膠凝材料用量,適當(dāng)提高混凝土的砂率,在不滿足其他性能的前提下,使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下,盡量減少單位用水量。
二、原材料方面,選用較細(xì)的膠凝材料和高品質(zhì)的引氣劑。
三、減水劑方面,選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定,在滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用要求的情況下,選用減水率合適的減水劑摻量,避免減水率過高造成泌水。
四、施工方面,嚴(yán)格控制混凝土振搗時問,避免過振。另外,對于新拌混凝土的性能控制,選取適當(dāng)?shù)目刂泣c(diǎn),使得控制有利于減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量,控制點(diǎn)可選在人倉口,將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當(dāng)倉面內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了泌水,必須及時排除,其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強(qiáng)的材料吸水,尤其在混凝土收面時更應(yīng)該及時吸去泌水,便于混凝土收面確?;炷镣庥^質(zhì)量。嚴(yán)禁在模板上開孔自流,造成膠凝材料流失,影響混凝土的質(zhì)量。尤其在混凝土收面時更應(yīng)該及時吸去泌水,以便于混凝土收面。
五、通過外加劑改善混凝土的泌水?;炷镣饧觿p水劑)一般是有機(jī)高分子物質(zhì)。有機(jī)高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長,會使混凝土的泌水減少,但是同時減水劑的減水率較低;如果分子量較小、分子鏈較短,則使減水率增加,同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈,無論主鏈支鏈,較長時會使混凝土泌水減水,但減水率也相應(yīng)降低,如果主鏈短而支鏈長,則會使泌水減少的同時,對減水率影響不大。一般情況下,減水劑不是由單一分子量的分子組成,而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下,需要優(yōu)化減水劑的分子量級配,使得小分子和大分子物質(zhì)達(dá)到最佳搭配關(guān)系。
六、目前的混凝土外加劑一般是復(fù)合型外加劑,生產(chǎn)一般分為兩個過程,即合成過程和復(fù)配過程,合成過程中的改進(jìn)如上所述,主要是優(yōu)化有機(jī)高分子減水劑的分子量級配。復(fù)配過程中,可以復(fù)合對改善泌水有利的組份,如適量的引氣劑或其他能減水泌水的物質(zhì)。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。