水泥比表面积对混凝土滞后泌水的影响.docx
水泥比表面积对混凝土滞后泌水的影响1引言混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015)8.2.2条规定：外观质量的一般缺陷不会对结构性能、使用功能造成严重影响，但有碍观瞻。故对已经出现的一般缺陷，也应及时处理，并重新检查验收。混凝土浇筑时发生滞后泌水现象，易对构件表面造成起砂、麻面等外表缺陷，情况严重时可能造成构件局部疏松，表面起皮脱落，影响结构验收，并增加后期修补环节，提高人力物力成本。为了解决这一问题，试验人员通过对混凝土滞后泌水现象产生的原因进行了认真研究和详细分析，并经现场施工验证，显著改善了混凝土滞后泌水现象，提高了施工功效，降低了施工成本。2工程概况某在建火力发电厂工程冷却塔“人”字柱施工中突然出现滞后泌水现象，造成混凝土构件表面出现“砂线”，影响混凝土外观质量。经查，混凝土配合比并无改变，砂石等原材料相对稳定，并排除施工工艺方面的问题。为解决这一现象，现场试验人员首先对外加剂和水泥进行适应性试验，并没有出现不适应的情况。然后对搅拌站原材料进行一一检测，混凝土原材料无不合格情况，只有水泥的比表面积比之前增大。经了解，该品牌水泥生产工艺发生改变，导致比表面积发生了变化。3试验研究现场试验人员对该品牌不同比表面积的水泥和同掺量外加剂进行试配比对试验。试验结果表明，比表面积增大的水泥导致混凝土出现滞后泌水现象。本次试验采用的水泥为：万年青PO42.5水泥；外加剂为：ZM-4B型聚竣酸系高性能减水剂，掺量为1%。3.1 水泥比表面积大小对水泥净浆流动度的影响水泥的比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以Cm/g或m/kg来表示。水泥比表面积越大，水泥颗粒越细，水泥的标准稠度用水量就越大，反之就越小。水泥物理性能检测指标详见表1。通过外加剂适应性试验（掺量为1%）。水泥净浆流动度与水泥比表面积相关性表现见图1。从图1可以看出掺同种外加剂的不同比表面积的水泥净浆流动度的不同，水泥净浆流动度和水泥的比表面积并不是线性关系。水泥比表面积为348m2/kg时（B样品），掺外加剂的水泥净浆流动度最大，初始流动度及静置后流动度均较好。但当水泥的比表面积增大或是减小时，流动度均有不同程度下降。在检测过程中，A样品在静置过程中出现轻微泌水现象，C样品在静置后出现泌水、结底等现象。原因分析：A样品比表面积小，水泥中颗粒较大，在静置过程中水泥和水充分水化反应后，多余的水分慢慢溢出；C样品由于比表面积大，水泥中细粒多，需水量比较高。较多的细颗粒水泥会吸附更多的外加剂，使外加剂损失量大，增加水泥净浆的黏稠度,降低流动度。3.2 水泥比表面积大小对混凝土滞后泌水的影响根据以上A、B、C三种水泥样品进行同一配合比试配。配合比用料见表3。以上配合比试配只做混凝土和易性试验和泌水观察，搅拌后立即进行试验，结果见表4。混凝土静置60min后进行试验，结果见表5。混凝土静置12Omin后进行试验，结果见表6。从表4表6可以看出，新拌的混凝土初始状态都很好，即具有良好的流动性、黏聚性。但静置一段时间之后，混凝土工作性出现不同程度变化，其中B样品（水泥比表面积348m2/kg）拌制的混凝土工作性能保持相对稳定。上述试验数据得出，并不是水泥的比表面积越大或是越小越好。水泥的比表面积小，颗粒分布中细颗粒含量越少，早期水泥水化量少，较少的水化产物不足以封堵混凝土中的毛细孔，致使水化后多余的水分容易自下而上运动，混凝土产生泌水。水泥比表面积较大，细度较细，早期水泥的水化量大，需水量就大，过1.52.5 h后当外加剂中保成分失去作用，自由水分就会随着混凝土的毛细孔泌出，造成混凝土滞后泌水现象。4解决问题的方法解决混凝土滞后泌水现象，首先要明确泌水产生的原因，然后结合工程实际情况逐一分析对症下药，具体解决措施有如下三个方而4.1 对外加剂进行调整ZM-4B型聚猿酸系高性能减水剂是复合型外加剂，集减水、保水、保等成分于一体的复合型外加剂，这种复合型外加剂在工地现场比较常见。现场混凝土浇筑出现异常时，通常都是优先通过调整外加剂来解决，如调整外加剂的掺量、调整外加剂的配方成分等。复合型外加剂也容易使混凝土出现异常，主要原因是这种外加剂的重要成分以减水成分和保成分为主。一般这两种成分要占外加剂所有成分的40%左右，ZM-4B型高性能减水剂最开始里面的保水成分只占了0.4%,若是将保水成分增加到1%即能解决混凝土滞后泌水的情况，但外加剂的成本也提高了很多。增加外加剂中的保成分，可以预防混凝土滞后泌水情况出现。水泥在硬化过程中需要有足够的水与之反应，才能保证水泥的强度,保成分能够保持混凝土落度不快速损失，延缓水泥水化凝结，达到保持落度的作用。保成分实质上也是缓凝成分，缓凝会延长混凝土初凝时间，不利于混凝土的后序施工，一定程度上影响施工工期。4.2 对掺合料进行调整增加掺合料的用量对预防滞后泌水也有一定的效果。试拌的混凝土配合比中粉煤灰采用11级灰，掺量由8%上调至15%,采用粉煤灰代替水泥用量，改善混凝土黏聚性、流动性、保水性等，使混凝土易于泵送，并能减少混凝土的落度损失。但是，大量掺粉煤灰的混凝土早期强度偏低，强度增长缓慢，影响施工单位拆模速度，不利于模板周转效率。当今社会快节奏发展，基建项目也不断高速发展，同类项目之间的竞争对比就会要求在保证质量的同等条件下保证工程进度，因此很多在建工程限制粉煤灰的掺量比例4.3 对水泥比表面积进行调整从以上情况来看，最经济最直接最高效的解决方案就是与水泥生产厂家进行协商，将生产工艺变回原来的工艺，降低水泥比表面积现场试验室对改回原生产工艺的水泥进行配合比试配试验，确定已无滞后泌水现象产生后，施工单位改用调整后的水泥，混凝土浇筑顺利进行，拆模后的构件表面平整光滑，外观良好。
