浅议影响混凝土泌水的因素及控制措施

李萃，孙海，苏玉森

（日照经济开发区建设工程质量监督站，山东 日照276826）

1 引言

混凝土中骨料和水泥等固相颗粒下沉，产生压力，导致水分上升，结果造成混凝土泌水的发生。几乎所有的新拌混凝土都会不同程度地出现泌水现象。在沉降停止或者混凝土凝结后，泌水过程才会结束。而泌水量主要取决于配合比，根本上取决于用水量和细粒材料（水泥、粉煤灰、细砂）的用量。随着用水量增加，泌水增大；细料用量增加，泌水减小。下面就影响混凝土泌水的几个主要因素及相应控制措施进行系统介绍。

2 泌水对混凝土性能的影响

泌水对混凝土结构并非完全有害，少量的泌水可以降低混凝土拌合物的实际水灰比而使之更加密实，并能防止新浇筑的混凝土表面迅速干燥或开裂。但是过量的泌水则会对混凝土造成不利影响。

泌水造成水分上升聚集在混凝土表面，有时携带一定量水泥聚集在表层，形成一层水泥浆，这层水泥浆水灰比较大，使得混凝土面层耐磨性降低，强度和抗风化能力下降，同时，容易引起砂线、露砂、麻面、塑性开裂等问题。

在泌水过程中，水分的上升会形成连续的通道。这些通道对混凝土抗渗性不利，尤其对处于海水等不利环境下的混凝土工程，一些有害的水溶性物质就会沿着这些通道进入混凝土内部，降低混凝土的抗冻性、抗钢筋锈蚀等耐久性能，通过一系列物理和化学作用引起混凝土结构的破坏。

此外，部分水分在上升过程中会被骨料或钢筋阻碍，很容易聚集在骨料颗粒或钢筋的下面形成水囊，混凝土硬化后形成孔洞，从而降低了骨料与水泥相或者混凝土与钢筋之间的粘结力。如果混凝土是分层浇筑的，水平施工缝处两层混凝土之间的粘结强度也会下降。

严重的泌水还会使混凝土在施工前就出现问题，例如泵送前发生泌水，则在泵送压力作用下，水泥浆将先被泵送出来，随着泵送的进行，润滑泵管的水泥相减少，后续的石子将会堵塞泵管，使泵送的混凝土不符合施工要求。

由于泌水的不利影响对某些结构会造成一些特殊问题。例如，墙体、支柱、护栏等上部的混凝土质量退化比下部更为严重，原因之一是这些部分由于泌水而使实际水灰比增大，混凝土的强度降低造成的。

3 影响混凝土泌水的因素

3.1 原材料对混凝土泌水的影响

混凝土是由水泥、砂、石、掺合料、外加剂及水组成的，这些原材料本身的性质对混凝土的泌水有一定影响。

首先，水泥和矿物掺合料作为胶凝材料，其凝结时间、细度、颗粒形貌、级配等都会对混凝土的泌水产生影响。水泥的凝结时间越长，混凝土越容易泌水[1]。水泥颗粒越细，比表面积越大，吸附水量越多，在用水量一定的条件下，越不容易泌水；而粉煤灰和矿渣等矿物掺合料的颗粒更细，一方面由于它们的微集料效应，可以填充空隙，提高混凝土密实度，减少泌水通道，阻碍水分泌出，而另一方面，如果矿物掺合料品质较差，如粉煤灰含碳量较大或粗颗粒较多时，会导致混凝土需水量增大，密实度降低，空隙率增大，还会增加外加剂的掺量以及混凝土的外观颜色和均匀性[2]，影响混凝土面层质量。

此外，作为矿物掺合料应用的硅灰，粒径较小，比表面积较大，可吸附大量自由水而减少泌水。同时，由于硅灰的填充效应，也可以降低混凝土的泌水。

其次，集料即砂石的含泥量和泥块含量、颗粒级配、粒形、含水率对混凝土泌水也有直接影响。砂石含泥量较多、泥块含量大时，粘土中的颗粒会包裹水泥颗粒，延缓并阻碍水泥的水化及混凝土的凝结，从而加剧混凝土的泌水。当石子的级配不良时，使混凝土和易性变差，也会导致混凝土泌水。集料粒径越大，混凝土泌水越严重，因为粒径越大，比表面积越小，润湿所需的水减少，在其他条件不变的情况下，泌水增大。而砂的细度模数越大，砂越粗，混凝土越容易泌水[3]。针片状颗粒含量大的石子配制的混凝土和易性差，易泌水；使用表面粗糙、多棱形的机制砂配制的混凝土易泌水。集料含水率大容易造成泌水。

最后，现代混凝土中普遍使用外加剂，外加剂的作用效果和与水泥的相容性等也会对混凝土泌水产生影响，尤其是减水剂、引气剂和增稠剂对混凝土泌水的影响更为显著。

减水剂可以减少用水量，使可泌水量减少，但随着减水剂掺量的增加，会使混凝土的凝结时间延长，泌水的可能性增大。特别要注意减水剂与混凝土的相容性，相容性不好的，可能导致泌水。引气剂使混凝土在拌合过程中引入一定量空气而形成大量微小、封闭而稳定的气泡，这些气泡可以阻塞泌水通道，减少泌水量，因此，掺加一定量的引气剂可以有效改善混凝土的泌水。增稠剂可以改善混凝土的粘聚性和保水性，并且在一定的掺量范围内，随着增稠剂掺量的提高，显著降低混凝土的泌水率，而对坍落度和坍落度损失，以及扩展度和扩展度损失均无不良影响。

3.2 配合比对混凝土泌水的影响

影响混凝土泌水的配合比因素主要有水胶比和砂率。

（1）水胶比对混凝土泌水的影响

在用水量不变的前提下，胶凝材料增加，会使混凝土的粘聚性增加、保水性改善，对减少泌水有利。同时，使拌合物中颗粒的总比表面积增加，所需润湿水分量增加，可泌水量减少。另一方面，混凝土中的单位用水量与泌水有直接的关系，如果其它材料比例关系保持不变，用水量增加，会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，增大泌水。因此，应合理设计水胶比，尽量减少泌水的发生。

（2）砂率对混凝土泌水的影响

砂率是指混凝土中砂的用量占砂石总用量的百分率。增加砂率，会使拌合物颗粒的总比表面积增加，润湿水分量增加，可泌水量减少。同时，细颗粒用量增加，会使泌水通道长度增加，从而降低混凝土泌水。 但是，在水泥浆一定的条件下，若砂率过大，则集料的总表面积及孔隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动性小。因此，减小混凝土泌水的同时，不应过大增加砂率。

3.3 生产和施工过程对混凝土泌水的影响

近些年，预拌混凝土的快速发展导致行业水平参差不齐，有些搅拌站缺少技术骨干，设备跟不上，在生产中不免出现一些问题，如投错料、计量错误、罐车内有积水等，这些都有可能造成混凝土发生泌水。

同时，在施工中，振捣和混凝土每层浇筑的高度会对混凝土泌水产生影响。在一处振捣时间过长产生过振，将造成泌水离析，特别是单位用水量大的混凝土更为明显。对剪力墙和立柱等钢筋密集的部位，每次浇筑的高度应小于50mm，如大于50mm，则容易导致混凝土振捣不到位，形成泌水。对于泵送混凝土，泵送过程中的压力作用会使混凝土中气泡受到破坏，导致泌水增大[3]。此外，操作人员认识不足，为便于泵送，随意往罐车内加水，也是造成混凝土泌水的一个原因。

4 混凝土泌水的控制措施

根据影响混凝土泌水的因素，采取相应措施，减小混凝土的泌水。

（1）合理选择原材料

在不影响混凝土性能的前提下，选择合理较细的、颗粒级配好的水泥；

选择优质的矿物掺合料，选择时以需水量比和烧失量为主，活性指数、细度次之；

选择含泥量和泥块含量低的、颗粒级配好的集料，选择针片状含量少的石子和细度模数小的砂子；

选择与水泥相容性好的外加剂，由于目前使用的外加剂一般都是复合型的，因此，可以根据需要，对单一功能的外加剂进行改性或复配，从而达到改善新拌混凝土性能及提高混凝土结构耐久性的目的。

在原材料发生变化时，及时对外加剂与水泥、砂、石的适应性进行检验，将混凝土泌水的可能性降到最低。

（2）控制混凝土配合比

适当增加胶凝材料用量，使得拌合物颗粒的总比表面积增加，润湿水分量增加，可减少泌水量。合理掺加矿物掺合料，控制外加剂掺量达到最佳值，尤其是在满足混凝土强度及耐久性的前提下，适当加入引气剂。

由改变砂率来实现改善集料级配。在水灰比和单位用水量一定的条件下，改善砂率可改变混凝土的坍落度。采用最佳砂率，在坍落度一定的情况下，可减少单位用水量，这可以有效地控制混凝土的泌水。

根据环境、季节变化、施工条件不同，对配合比及时进行调整，因为温度、湿度、风力等环境变化都会对混凝土性能产生影响，因此，应根据实际情况对混凝土配合比进行相应调整。

（3）改善生产和施工管理工作

完善搅拌站生产系统，避免投错料情况的发生；严格控制自动化计量设备，定期对配料系统和设备进行检验，保证计量的正确无误，从而保证混凝土配合比不出差错；清洗后的罐车内应将积水排净，在装料前确保罐车内无积水。同时，应对原材料进行充分搅拌，避免滞后泌水现象的发生。

严格控制振捣时间，不能过长，避免过振、漏振，尽可能减少对已振实部位的反复振动； 浇筑时采用分层浇筑，分层厚度不宜过厚。第一层60～70cm，其他各层40cm 左右为宜。且浇筑时，落灰高度不能过高，2m 以上应用串筒或溜槽落灰。

此外，由于某些工作人员的认识不足，为了便于混凝土的泵送，随意往混凝土搅拌车内加水，导致混凝土出现泌水现象。针对这一现象，应加强管理，提高工作人员的专业素质，严禁操作人员随意向搅拌车内加水，还应保证施工路基不能有积水。

随着预拌混凝土行业的快速发展，行业竞争越来越大，原材料资源短缺，混凝土价格持续上涨，使得一些企业在原料应用和配合比设计上投机取巧，也造成了混凝土泌水现象的产生。因此，应加强预拌混凝土企业的质量控制管理。

5 结语

影响混凝土泌水的因素很多，包括原材料的使用、配合比的设计、生产和施工等方面，因此，很好地控制混凝土泌水需根据实际情况，分析具体原因，这不仅要求技术人员熟练掌握原材料性质、配合比设计等知识，还要求有丰富的实际工程经验，根据实际情况，找出相应的解决混凝土泌水的有效措施。

[1]金敏华，杨占军. 对混凝土泌水现象的研究与探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2009.4: 52-55

[2]王龙志，姚舜，吴立强. 粉煤灰对商品砼表面强度影响的研究[J]. 粉煤灰综合利用. 2005.1: 16-18

[3]陈锋，计小刚，汪矿. 混凝土拌合物泌水的原因及应对措施. 宁波工程学院学报[J]. 2008.6: 41-43