泌水、离析对混凝土质量的影响

殷继伟，于飞

（1.哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司，黑龙江 哈尔滨 150076；2.大元建材科技股份有限公司，河北 沧州 061724）

泌水、离析对混凝土质量的影响

殷继伟1，于飞2

（1.哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司，黑龙江 哈尔滨 150076；2.大元建材科技股份有限公司，河北 沧州 061724）

预拌混凝土本身是一种半成品，出厂之后混凝土各方面性能是否满足设计要求，需要达到一定的龄期之后进行判断。但混凝土质量出现异常，会首先反映在拌合物的性能上。本文通过工程中实例、以及部分对比试验，浅谈当拌合物出现泌水、离析时对混凝土强度、耐久性及施工质量的危害。

离析；泌水；强度；耐久性

0 引言

混凝土泌水、离析经常出现在混凝土工程中，对混凝土的强度、耐久性、施工质量造成严重的影响。泌水是指混凝土水分由内部向外部上浮的现象，离析是泌水的一种特殊表现方式。泵送混凝土的泌水通常会伴随着抓底、板结。

离析是指当混凝土粘聚力抵抗不住，粗骨料因重力下沉的力量，导致混凝土拌合物中各组分分层的现象。通常混凝土离析都会伴随着泌水现象的出现。

泌水离析对混凝土的强度、耐久性、施工质量都是十分有危害的，下文将通过对比试验、图片、工程案例分析泌水和离析对混凝土最终质量的影响，以及影响泌水离析的因素。

1 混凝土离析对强度的影响

1.1 离析混凝土强度对比试验

按照表 1 配合比进行混凝土试拌，每组搅拌量 30L。

表1 对比试验配合比

按 GB/T 50081－2002 依次将基准混凝土与对比混凝土进行成型 15 组样品，每组试样龄期为 3d、7d、28d。

试验选取试模尺寸为 150mm×150mm×150mm。对照基准混凝土与对比混凝土的强度差异。

表2 为 15 组试件强度测试结果。

表2 对比试验强度数据

根据试验配合比配制拌合物，观察拌合物的状态，如图1 所示。所配制的试验试件对比图见图 2。

图1 试验拌合物

图2 试验试件

1.2 数据分析

在强度对比试验中，我们选用基准混凝土与对比混凝土相同的原材料、相同的试验方法与试验人员和相同的试验环境。

混凝土配合比选取相同的水胶比，通过降低对比混凝土的砂率，来实现对比混凝土的离析。通常来说降低混凝土的砂率，并不会降低混凝土的强度。

通过图 1 可发现基准混凝土和易性良好，而对比混凝土粗骨料与砂浆分离，粘聚性较差出现离析现象。

通过图 2 可以对比出来两组混凝土试件破碎后的结构差异，明显基准混凝土的试件更密实骨料分配更均匀，而对比混凝土因为离析导致骨料分层。试件的顶部几乎看不见粗骨料。

通过表 2 可以看出，各龄期对比混凝土的强度明显低于基准混凝土，说明离析导致混凝土内部的匀质性变差，质地疏松，混凝土密实度低，强度将有所下降。几乎不含有石子的砂浆层往往是混凝土试件乃至结构中最薄弱的环节，也是工程中最大的安全隐患。

2 工程实例

2.1 工程概述

2013 年绥化市某楼盘，该工程设计为 8 层框剪结构，混凝土由商品混凝土公司供应，浇筑部位为 3 层梁板柱楼梯，混凝土标记为 A-C30-180(S4)-GB/T14902。由于该工程 3 层柱子拆模后发现 1～10 轴柱子表面有大约 30～50cm 浮浆 ，柱子底部石子暴露没有浆体，考虑是因混凝土离析导致。

施工方通报甲方，并对结构进行钻芯法检测，组成调查组分析原因。分别将 3 层部分 1～10 轴、11～20 轴柱子进行钻芯取样，分别取得 15 个芯样试件。

2.2 检测结果

表3 混凝土芯样强度推定

2.3 原因分析

为分析混凝土产生离析的原因，调查组调看了商混公司的生产记录中的配合比如表 4。并取得混凝土公司当批次的原材料留样按照生产配合比进行试拌，试拌量为 20L，混凝土拌合物未发现离析泌水的现象。

表4 生产配合比 kg

调出当时生产的监控录像以及询问当天值班的质检人员，在生产第四车、第五车混凝土时，发现当时工人错把减水剂（未复配的粉剂）当成早强剂投入混凝土。通过换算萘系减水剂的掺量达到 3%，为设计配合比的 3 倍，按照 3% 的外加剂掺量再次进行试拌发现混凝土出现泌水、板结、骨料沉淀离析，如图 3。抗渗能力的对比。试验数据如表 5 所示。

图3 拌合物状态图

表5 渗水高度试验数据对比 mm

2.4 事故处理

经各方分析讨论形成处理办法： 进行支撑后，将出现问题的 4 根柱子进行凿除，进行置换。

2.5 事故教训

在混凝土生产中，应控制好每个细节，同时粉态外加剂应由电子称计量，不应由人工进行投放。

商品混凝土公司应加强混凝土的出厂质量检测，混凝土坍落度检测不宜用目测，更应将出厂的混凝土放置到推车或大盆里，静置 5～10min 观察混凝土的和易性变化，在进行判断如发现混凝土质量出现问题时，应及时调整不应出厂。

现场施工质检人员应注意混凝土的质量检测在进行验收，不合格的混凝土杜绝使用。

3 泌水离析对混凝土耐久性的影响

泌水会造成混凝土表面出现其起砂，并且由于表面水分过多造成表面水胶比过大，混凝土表面强度降低，耐久性、耐磨性变差。表面耐磨性差对道路混凝土来说是十分有害的。泌水会引起混凝土整体下沉。浇筑深度大时，沉降受到钢筋等阻碍时，会产生塑性沉降裂缝，对混凝土的耐久性有不利影响。离析的混凝土由于砂浆分层，同时会造成混凝土局部收缩变大大，形成塑性收缩裂缝。

通过表 5 中的试验数据对比发现，对比试样的渗水高度较基准试样的渗水高度相差很大，那么由于两组试件的配合比，除外加剂的掺量外都是相同的，而采用的原材料都是同一批次，所以原材料性能及配合比对试样抗渗性能的影响可以忽略。

那么为什么两组试样的抗渗性能差别这么大呢？主要是由于对比试样中外加剂掺量超掺，混凝土出现了泌水离析。

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内部向外有大量的毛细管道，若混凝土离析则加大了内部毛细管道连通的可能性。这将对混凝土的抗渗性能造成了严重的影响。

4 离析对施工的影响

商品混凝土应用于工程中，堵泵、粘罐是常见问题，最主要原因就是混凝土的和易性不好。混凝土坍落度过小泵送困难。混凝土坍落度过大或者混凝土自身泌水、板结、离析同样会造成泵送堵泵。不但耽误施工进度而且经济损失很大。

混凝土泌水离析后，浆体与骨料分离，混凝土失去粘聚性，当泵车泵送混凝土时，浆体被吸力所吸走，而骨料则留在管道中，最后将泵管堵死。特别是在灌注桩基础中，如遇离析混凝土轻则堵塞泵管，重则断桩。

5 泌水离析主要原因

混凝土泌水离析，主要是由于混凝土中水泥浆体的粘聚性不足，混凝土的抗离析性、稳定性差。混凝土的配合比、原材料性能、生产施工工艺，与混凝土的泌水、抗离析性能都是息息相关的。

5.1 孔隙率

通常混凝土孔隙率大的同时不但强度差，而且泌水也会随之增加，如当混凝土级配不合理时混凝土的砂率低或胶凝材料用量低浆体过少不能将骨料充分包裹。再如胶凝材料的比表面积小。这无疑是为混凝土中自由水上浮，提供了一个方便的通道。使得混凝土更容易出现泌水，离析。同时孔隙率的增加也会导致混凝土的粘聚性降低。

5.2 含气量

通常商品混凝土中，混凝土出现泌水时，加入一定量的引气剂就会解决问题，是因为良好的引气剂会向混凝土中引入优质的小气泡，而气泡可以将混凝土正在向上运动的自由水进行包裹，将其稳定在气泡周围。并且，由于含气量的增加，会使混凝土更密实，气泡会填充到混凝土的空隙中，阻断部分自由水的上浮通道。

5.3 水胶比

当混凝土中自由水的用量增加时，水胶比过大时，水泥浆的流动性增加但粘聚性保水性会变差抵抗不住混凝土中粗骨料下沉的力量，导致泌水离析。

5.4 混凝土凝结时间

混凝土的凝结时间越长，则骨料沉降的时间越长，同时也就越容易出现泌水现象。如水泥的凝结时间长，C3A 含量过低。泵送剂中缓凝剂超量，都会对混凝土的泌水有着很大的影响。

5.5 外加剂与原材料的相容性

外加剂与原材料的相容性主要体现在，水泥颗粒与外加剂的吸附与分散效果。吸附效果过强会造成混凝土的坍落度损失快，分散效果过大时会出现泌水板结的现象如减水剂超掺。

5.6 过度振捣

振捣不足时混凝土会出现蜂窝、孔洞，影响混凝土强度。但过度振捣会加剧混凝土中的骨料沉降水分上浮，导致混凝土的泌水离析现象出现。过度振捣导致的混凝土泌水。

6 结论

混凝土泌水离析是一种常见的混凝土质量问题，混凝土的泌水离析对混凝土各方面质量有相当大的影响，不但会造成严重的经济损失，而且也会降低混凝土的使用寿命。为此作者呼吁广大混凝土从业者拌合物的质量不容忽视，不能一味地在试验室做配合比。同时混凝土的出场检验与生产质量控制更是重中之重，决不能有一丝的麻痹大意。

［单位地址］黑龙江省哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司（150076）

殷继伟，男，工程师。