1、1高桩码头大体积混凝土泌水控制措施摘要：泌水是混凝土施工生产中的一种常见缺陷。它对混凝土的强度、外观质量和耐久性有一定影响。通过对影响混凝土泌水的主要因素进行分析，总结并提出了解决水泥混凝土泌水的措施方法，以防止由于泌水而造成的混凝土质量缺陷。 关键词：混凝土，泌水，原因，措施 中图分类号：TU528 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 1.1 工程地理位置 本工程位于天津临港经济区,码头长 250m，码头承台宽 20m，码头面高程为 6.0m（天津港理论最低潮面） ，码头前沿设计底标高为-11.7m，码头前方承台通过两座引桥与陆域相连。 本工程按照结构形式分为舾装段、组块出运段、引桥
2、结构及接岸结构四部分。其中组块出运段分 3000T 组块出运段和 6000T 组块出运段。3000T 组块滑道总长 86m，6000T 组块滑道总长 87.25m。前方墩台通过组块出运滑道水上结构、接岸结构和后方陆域相连，墩台顶面标高为6.0m。 图 1-1 码头平面示意图 1.2 施工情况 本工程墩台式结构部位较多，包括 6 段 3000t 组块滑道梁、6 段26000t 组块滑道梁、2 个 32t 固定吊基础、1 个 3000t 墩台、1 个 6000t墩台、4 段廊道底板，这些现浇结构均属于大体积混凝土，并且受现场施工条件影响均采用泵送混凝土施工工艺。 在开始进行 3000t 组块滑道梁
3、施工过程中发现，滑道梁在浇筑完成后混凝土表面泌水量较大，拆模后混凝土表面存在砂线和微裂缝，虽然都控制在规范允许范围内，但如不加强混凝土泌水的控制，将影响到滑道梁的外观质量和耐久性。 2 混凝土泌水产生的原因及危害 2.1 混凝土泌水产生的原因 混凝土浇筑与捣实后初凝前，在骨料的重力挤压作用下，流动性较好的水和水泥浆上浮至混凝土上表面，产生泌水，同时出现浮浆层。水分在上浮的过程中，会留下泌水通道，并且水分上浮至粗骨料的下方或侧面时，会产生水囊。 图 2-1 混凝土的泌水 由于滑道梁混凝土方量较大，受现场施工条件影响，采用的汽车泵泵送进行分层浇筑施工工艺；为便于泵送的进行，混凝土拌合物的塌落度较大
4、，一般控制在 200mm 左右，这些因素都促进了混凝土拌合物泌水的产生。 2.2 混凝土泌水的危害 （1）泌水使表面混凝土含水量增加，硬化后混凝土表面强度下降，造成混凝土的耐磨性下降。 3（2）由于混凝土泌水时内部水析出，外加剂也部分随析出水一起分布到混凝土的表面，造成混凝土表面外加剂含量加大，使混凝土的凝结时间加长。 （3）上升的水还会聚结在粗集料或钢筋的下方，硬化后成为空隙，出现弱粘结地带。 （4）泌水引起混凝土面沉降导致混凝土产生塑性裂纹，从表面向下直至钢筋的上方。塑性裂纹的存在会降低水泥石的强度，对混凝土的抗冻性、抗渗性及防止钢筋锈蚀等耐久性产生不利影响。 （5）由于在混凝土体系中存在
5、泌水通道,海水中的腐蚀性物质会很容易沿着泌水通道进入混凝土内部,从而到达钢筋表面引起钢筋锈蚀。此外,混凝土长期受风霜雨雪的侵蚀,其内部很快达到水饱和状态,高度饱和的混凝土在冻融循环作用下,也容易产生冻融破坏。 3 造成混凝土泌水的因素 混凝土的泌水与混凝土生产及施工的所有环节都存在一定的关系，如原材料、配合比和施工方法等。 3.1 原材料对混凝土泌水的影响 3.1.1 水泥对混凝土泌水的影响 水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料，与混凝土的泌水性能密切相关。水泥的凝结时间、温度、颗粒级配等都会影响混凝土的泌水性能。 （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
6、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4粒沉降的时间越长，混凝土越易泌水。 （2）温度对泌水的影响。 施工时温度升高也同样会使空气流动速度加快，使水泥混凝土表面失水速度加快。减少了水泥混凝土内多余水的含量，泌水现象就会减少。这也是夜间施工比白天施工更容易泌水的直接原因。 （3）颗粒级配对泌水的影响。 水泥细度越高，比表面积越大，则湿润水泥表面所需的水量越多，即润湿水量较多；同时如果水泥较细，其反应活性增加，初期反应所需要的结合水也会增加。这两部分水的增加会使可以溢出形成泌水的自由水量减少，从而对降低泌水有利。另外，较细的水泥会细化混凝土中的孔隙，降低孔隙连通
7、性，导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大，使得泌水量减少。 3.1.2 减水剂对混凝土泌水的影响 对于泵送混凝土对混凝土流动性要求较大，通常采用掺减水剂和泵送剂等办法改善混凝土的工作性。根据减水剂的作用机理，极性分子吸附在水泥颗粒周围，使得颗粒之间相互排斥，减少絮凝作用，释放被水泥颗粒包裹的水分，同时使水泥颗粒表面的吸附水层变薄，所需的润湿水量大大减少。以此机理，减水剂会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，使泌水增大。但是另一方面，由于减水剂的减水作用，同样坍落度的混凝土所需的拌和水量大大减水，使混凝土中的可泌自由水量减水。最终的泌水情况取决于哪种作用起主导作用。 3.1.3 集料对混凝土泌水
8、的影响 5混凝土的组成材料砂石集料含泥量较多时，会严重影响水泥的早期水化，黏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。如集料粒径越大，混凝土的泌水越严重。3.2 配合比对混凝土泌水的影响 按照混凝土的填隙理论，混凝土中胶凝材料浆体的量可足以填充细骨料的空隙，砂浆应足以填充粗骨料间的空隙，经振实后形成均匀密实的混凝土。合理的施工配合比必须满足混凝土强度、耐久性等要求和施工和易性要求。 3.2.1 混凝土单位用水量的影响 水泥浆赋予混凝土拌合物一定的流动性。在水灰比不变的情况下，单位体积内水泥浆愈
9、多，混凝土拌合物的流动性愈大。若水泥浆过多，将会出现流浆现象，使混凝土拌合物的粘聚性变差。无论是水泥浆的多少，还是水泥浆的稀稠，对混凝土拌合物流动性起决定性作用的是用水量。因为提高水灰比或增加水泥浆的用量最终都表现为混凝土用水量的增加。 3.2.2 混凝土水灰比的影响 水灰比决定水泥浆的稠度。在水泥用量不变的情况下，增大水灰比会使拌合物的流动性加大。如果水灰比过大。会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良而产生流浆、离析现象，严重影响混凝土的强度。因此在混凝土生产时应严格监控用水量的变化，防止用水量严重超出设计6用量。这也是生产控制的关键。 3.2.3 混凝土砂率的影响 合理砂率是在水灰比及水泥
10、用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的粘聚性和保水性并获得最大的流动性。 若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，在水灰比及水泥用量一定的条件下，混凝土混合物就显得干稠，流动性小；如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，增大单位用水量。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也会降低混合物的流动性，使混凝土拌合物的粘聚性、保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失。因此，在实际混凝土施工过程中，应选择合理的砂率。 3.3 施工方法对混凝土泌水的影响 施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣。振捣过程中，混凝土拌和物处于液化状态，此时其中的
11、自由水在压力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。过振也是产生泌水的一项不可忽视的因素。在一处振捣时间过长是不利的，它将引起材料的离析，特别是单位用水量大的混凝土更为明显。 另外，泵送混凝土的泌水与泵送工艺有直接关系。泵送混凝土，在压力下骨料吸附混凝土中的水分，压送到泵管出口回到大气压下将吸附的水分排出，于是出现了泌水。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度。并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。 74 混凝土泌水的控制 混凝土泌水对外观质量和耐久性都产生较大影响，因此，在实际施工中应采取有效的措施尽可能地减小混凝土的泌
12、水，以确保混凝土的质量。 4.1 选择合适的原材料 按照设计要求选择合适的材料，对进场材料严格按照规范要求进行抽检，合格后方可使用，从源头上解决混凝土泌水问题。 4.2 合理的混凝土配合比设计 混凝土的配合比设计是一个反复试配，不断改善提高的过程。为了减少泌水，一定要考虑施工现场砂石材料的含水率及其波动程度。在保证施工和易性的前提下，尽量减少用水量。 4.3 掺入掺合料和外加剂 细颗粒对控制混凝土的泌水有好处，因此我们在混凝土中加人适量的掺合料：粉煤灰，引气剂。粉煤灰可提高胶结料的粘聚性和保水性，引气剂能减少混凝土的泌水。掺加引气剂和优质的粉煤灰能同时提高拌合物的流动性和粘聚性。 4.4 改进
13、混凝土施工方法 泵送混凝土时，在满足泵送的条件下，坍落度易尽量小一些，同时严禁随意向混凝土加水；严格控制混凝土拌合物的振捣时间，不能过长，一般每一振捣点的振捣时间以 20s30s 为宜，以混凝上表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，并尽可能减少对已振实部位的反复振动。浇筑时落灰高度不能超过 2 m。浇筑时采用分层浇筑，分层厚8度不宜过厚。第一层 50cm，其他各层 40cm 左右为宜。另外，在混凝土接近终凝时，要对混凝土进行二次抹面，使混凝土表层结构更加致密，施工后要注意及时养护。 5 结语 大体积混凝土由于其施工工艺特殊性及施工过程控制的波动，混凝土拌合物的泌水是一个常见的问题，
14、虽然水工混凝土施工规范并没有对混凝土拌合物的泌水率给予定量的控制标准，但大量的泌水不是混凝土的固有性能，必须从技术的角度加以控制。因此，必须从影响混凝土泌水的各个因素、各个环节进行改进，使得各因素的作用得到综合发挥，才能使混凝土的泌水得到彻底解决。 本工程中针对混凝土泌水采取的一系列措施，使得在大体积混凝土施工中有效地控制了混凝土泌水的问题，后期经过对滑道梁及廊道混凝土外观的检查和混回弹检测，混凝土的外观质量和强度均满足设计及和规范要求。 参考文献： 1朱圣敏大体积混凝土拌合物泌水性能探讨J葛洲坝集团科技，2004，(72):34-37. 2JGJ/T10-95,混凝土泵送施工技术规程S.北京：中国建筑工业出版社，1995.
