水工混凝土泌水现象分析研究

潘全路 王铁强

摘要：混凝土泌水现象是影响混凝土性能的重要因素之一，对其进行分析研究就显得尤为重要与关键，混凝土的拌合成型硬化是一个复杂的系统过程，造成混凝土泌水的原因是多种多样的，针对混凝土泌水问题，从原因机理、影响因素等方面进行分析，落实到矫治措施，提高混凝土的强度、耐久性等性能。

关键词：混凝土；泌水；影响因素；改善性能；分析

Hydraulic concrete analysis of bleeding phenomenon

PAN Quan-lu，WangTie-qiang

Abstract: The phenomenon of concrete bleeding is one of the important factors affecting the performance of concrete, is particularly important and critical analysis research, concrete mixing molding sclerosis is a complex process, resulting in concrete bleeding because multiplediverse, concrete bleeding from the reasons mechanism, influencing factors analysis and implement rehabilitation measures, to improve the strength, durability and other properties of concrete.

Key words: concrete; bleeding; influencing factors; improve performance; analysis

1．混凝土的泌水机理

混凝土拌合物浇筑之后到开始凝结期间，由于各组成材料的密度不同，如果配合比不当，粘聚性差，会出现骨料和水泥浆下沉、水分上浮，在已浇筑构件的表面析出水分，此现象称为泌水。泌水的通道产生于水泥浆与固相骨料之间，同时伴随着泌水现象的出现。

混凝土是由水、水泥、粗细骨料、掺合料、外加剂拌和硬化而成，质量好的混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀稳定。产生不均匀的情况是混凝土拌合物各组分出现层状分离现象、某些组分分离析出、水分泌出等现象。造成拌合物不均匀的直接原因是由于各组分密度不同导致的沉降和上浮。泌水后的混凝土在宏观上仍然是均匀的，但会导致混凝土上表面不均匀和内部局部不均匀。

根据水分在混凝土中的存在状态，可将混凝土中的水分分为结合水、润湿水和自由水。水泥中反应速度快的部分在遇水后会发生水化反应，消耗部分水，这部分水被定义为混凝土中的结合水，不能被邻近部位的水分置换，也无法泌出拌合物；水遇到干燥状态的水泥、骨料等以后，水泥和骨料表面会吸附一定量的水，使干燥的材料湿润，这部分水受到固体材料表面的吸附，不能泌出拌合物，但可以被邻近部位的水分置换，这部分水被定义为润湿水；混凝土中其余的水分为自由水，在混凝土中起润滑的作用。

混凝土坍落度在很大程度上取决于自由水的多少及其润湿效果，这部分水与固体材料的联系较少，可以从混凝土中泌出。水分从混凝土内部泌出到表面，需要经过较长的距离，犹如经过弯弯曲曲的微细水管，最后到达表面。如果各种材料颗粒级配好，堆积密实，孔隙微细，则水分泌出需要经过的距离很长，会使泌水量减小；或者水分泌出的通道被阻断，泌水量也会减小。

2．泌水对混凝土性能的影响

泌水在混凝土中是不均匀产生的，泌水以后的混凝土组分变得不均匀，混凝土在泌水部位产生空隙缺陷，导致该部位的混凝土抗压、抗拉强度降低，这些部位强度的下降会导致混凝土整体强度的降低。不过，泌水对混凝土强度的影响很有限，但对混凝土的抗冻性、抗渗性及防止钢筋锈蚀等耐久性能的影响则很大。从泌水的产生机理可知，水分从混凝土内部泌出到表面，在混凝土中形成了从内到外贯通的通道，虽然这些通道很难发现或通过仪器观察到，但对于抗氯离子渗透性能要求很高的海洋工程混凝土影响很大。这是由于来自海洋中的具有极强穿透能力的氯离子、含盐雾潮湿大气中的氧和湿气等腐蚀性介质，很容易沿着泌水留下的通道进入混凝土内部，到达钢筋表面，引起钢筋锈蚀或直接与水化产物发生腐蚀反应；同样由于泌水通道的存在，使长期受风霜雨雪侵蚀的混凝土的内部很快达到水饱和状态，高度水饱和的混凝土在冻融循环作用下，很快产生冻融破坏，这对于抗冻混凝土来讲是不允许的。此外，混凝土浇筑后产生泌水，水蒸发量超过一定程度时，由于毛细管的收缩作用，会在混凝土表层产生塑性收缩，由于砂石密度大于水泥浆体密度，会发生不均匀沉降收缩。如果混凝土终凝前抹压不够和养护不及时，就会产生塑性裂缝，同样会严重影响到混凝土的耐久性。另一方面，泌水挟着水泥沿着混凝土结构的模板接触面溢出，不仅引起砂线、露砂等外观质量缺陷，也会影响到混凝土强度和变形性质等质量问题。对于保水性差的混凝土拌合物，在运输与浇捣中，在凝结硬化前泌出的水分聚集到混凝土表面会引起表面疏松，若聚集在骨料或钢筋的下表面形成孔隙，会削弱骨料或钢筋与水泥石的粘结力，影响混凝土的质量。

泌水现象对混凝土所产生的影响极为重要，对其进行分析显得尤为重要与关键。混凝土产生泌水现象以后，一般都会出现缺陷等，而且产生泌水现象部位的抗压、抗拉强度等将进一步降低，进而会在很大程度上降低了混凝土的整体强度。一般而言，泌水现象对于混凝土的强度影响不是很大。但是，对于混凝土的耐久性则影响极为关键，必须引起我们的足够重视。实际上，泌水现象对于混凝土耐久性的影响，主要是因为水分从混凝土内部分泌到其表面以后，在混凝土中就形成了从内到外的细小通道。而这些通道首先降低混凝土的抗渗透能力，而且对于混凝土的抗渗透性能的影响作用非常大，这一点必须引起足够重视，并积极采取有效措施加以解决落实。第二，泌水现象对于混凝土的抗腐蚀及抗冻能力的影响比较大，这是因为腐蚀性物质经过细小的通道，一般比较容易进入混凝土的内部，从而到达钢筋所在部位造成了钢筋的腐蚀或者生锈，也可以直接同水化产物发生一些腐蚀或者反应。同样的道理，因为存在泌水现象以及细小的通道，使得了长期受风霜雨雪侵蚀的混凝土很快就能达到饱和状态。一般而言，处于饱和的混凝土，会在冻融等的循环作用下，对混凝土产生一定的冻融或者破坏作用，这对于混凝土来说是绝对不允许出现的。此外，混凝土浇筑以后产生的泌水现象，当水蒸发超过一定的程度以后，因为毛细管收缩作用的影响，会在混凝土的表层产生一定程度的塑性收缩。而由于砂石的密度比水泥浆的密度要大，这样就容易产生不均匀的沉降收缩等现象。假如混凝土在凝固以前由于抹压不够或者养护不及时等时，就会产生一定程度的裂缝。而产生的这些裂缝，一般都会严重影响到混凝土的质量与耐久性。

3．影响混凝土产生泌水现象的因素分析

3．1 水泥的凝结时间对泌水的影响。

水泥的凝结时间越长，所配制的混凝土凝结时间就越长，且凝结时间的延长幅度较水泥净浆成倍地增长，在混凝土凝结硬化之前，水泥颗粒沉降的时间越长，混凝土越易泌水。