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河北隆輝公路鐵路試驗儀器廠
主營產品： 混凝土攪拌站試驗儀器,混凝土攪拌站試驗儀器設備,商品混凝土攪拌站試驗儀器,混凝土攪拌站試驗室儀器 |
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2018-3-15 閱讀(995)
新拌混凝土的泌水的影響和解決辦法：
隆輝公司主要生產供應：公路試驗檢測儀器系列、商品混凝土攪拌站試驗室儀器設備、瀝青攪拌站試驗儀器、混凝土鉆孔取芯機系列、混凝土攪拌站試驗儀器、混凝土攪拌站實驗儀器、混凝土攪拌站試驗室儀器、混凝土攪拌站實驗室儀器、混凝土攪拌站試驗儀器設備、全自動養護室設備系列、恒溫恒濕標準養護箱系列、水泥混凝土壓力試驗機系列、材料試驗機系列、混凝土單臥軸攪拌機系列、水泥電動抗折試驗機系列、電熱鼓風干燥箱系列、混凝土凍融試驗機系列、水泥試驗檢測儀器設備，混凝土試驗檢測儀器設備，瀝青試驗檢測儀器設備，公路試驗檢測儀器設備，土工試驗檢測儀器設備，砂漿試驗檢測儀器設備，無損檢測試驗儀器設備。可為客戶朋友們組建一級、二級、三級試驗室成套儀器設備(商品混凝土攪拌站儀器設備)。本廠產品(除易損件外)均保修一年，半年內有質量問題(除用戶自己操作原因外)包換，終身負責維修。
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新拌混凝土的泌水的影響和解決辦法：
新拌商品混凝土的性能主要包括和易性、坍落度損失、含氣量、泌水率等。如果商品混凝土的配合比設計合理，原材料合格，則和易性（除保水性外）、坍落度損失、含氣量等都可以通過商品混凝土外加劑進行調整，而泌水率則沒有可以進行直接調整的方法。長期以來，新拌商品混凝土的泌水一直是一個難題，原因在于泌水受到很多因素的影響，但是沒有哪個因素能起關鍵作用，不能通過該因素直接解決泌水問題。
1．泌水的機理
商品混凝土由水、膠凝材料、細骨料、粗骨料、外加劑等拌合硬化而成，質量好新拌商品混凝土應該是所有組分及氣泡分布均勻穩定。產生不均勻的情況有三種，一是骨料沉底、漿體上浮，二是漿體沉底、骨料上浮，這兩種情況即經常遇到的商品混凝土離析，三是泌水即水分上浮逸出。產生不均勻的直接原因是各組分密度不同導致沉降或上浮。前兩種情況直接導致商品混凝土的宏觀不均勻性。泌水后的商品混凝土在宏觀上仍然是均勻的，但是會導致商品混凝土上表面不均勻和內部局部不均勻。
根據水分在商品混凝土中的存在狀態，新拌商品混凝土中的水分可以劃分為結合水、潤濕水與自由水*。水泥中反應速度快的部分在加水以后可能會發生水化反應，消耗部分水，這部分水定義為新拌商品混凝土中的結合水，這部分水不能被鄰近部位的水分置換，也無法逸出拌和物；水遇到干燥狀態的膠凝材料、骨料等以后，膠凝材料和骨料表面會吸附一定量的水，使干燥的材料濕潤，這部分水受到固體材料表面的吸附，不能逸出拌和物，但是可以被鄰近部位的水分置換，定義這部分水為潤濕水；新拌商品混凝土中其余的水分為自由水，在新拌商品混凝土中起潤滑的作用，商品混凝土坍落度在很大程度上取決于自由水量的多少和其潤滑效果，這部分水與固體材料的較少，可以逸出商品混凝土，所有原材料中水的密度zui小，逸出以后上浮，形成泌水，這部分水也稱為可泌水分。
水分要從商品混凝土內部泌出到表面，需要經過較長的距離，猶如經過彎彎曲曲的微細水管，zui后到達表面。如果各種顆粒級配好，堆積密實，孔隙微細，則水分泌出需要經過的距離很長，則會使泌水量減小。或者如果水分泌出的通道被阻斷，泌水量也會減小。
2．泌水對商品混凝土性能的影響
泌水對商品混凝土性能影響認識已經比較清楚，但也有工程人員對此尚有誤解，如有人認為泌水以后商品混凝土中的實際水量下降，水灰比會有所降低，會使商品混凝土強度提高，對商品混凝土有益。顯然這種認識是不正確的，泌水以后會使商品混凝土不均勻，并且泌水本身在商品混凝土中是不均勻的，肯定對商品混凝土是不利的。泌水部位的商品混凝土中會產生缺陷，泌水部位水灰比下降的同時，在該部位留下缺陷，導致該部位強度降低而不是增加。另一方面，試驗測試得到商品混凝土強度取決于測試試件的zui薄弱部位，泌水以后即使商品混凝土水灰比降低也是局部的，商品混凝土中還是存在水灰比不變甚至由于泌水而使水灰比增加的部位，這部分強度的下降會導致商品混凝土整體強度降低。所以，泌水并不能使商品混凝土強度提高。
其實，泌水對商品混凝土強度的影響很有限，而對商品混凝土耐久性的影響至關重要。從泌水的機理可知，水分從商品混凝土內部泌出到表面以后，在商品混凝土中形成了從內到外的通道。這些通道首先降低商品混凝土的抗滲透能力，雖然這些通道很難直接或通過儀器觀察到，但對于商品混凝土的抗滲透性能影響很大，這一點對于有抗滲透性能要求的商品混凝土，如水工商品混凝土、海工商品混凝土工程等非常重要。其次，泌水對商品混凝土的抗腐蝕能力、抗凍性能影響很大，原因同樣與泌水以后留下的通道有關，腐蝕性介質通過泌水通道很容易進入商品混凝土內部，到達鋼筋表面產生鋼筋銹蝕，或者直接與水化產物發生腐蝕反應；同樣通過泌水通道使得商品混凝土內部很容易達到水飽和狀態，高度飽和的商品混凝土在凍融循環作用下劣化的速度很快，產生凍融破壞。
3．影響商品混凝土泌水的因素
商品混凝土的泌水幾乎與商品混凝土生產的所有環節有關，如膠凝材料、配合比、含氣量、外加劑、振搗過程等。
3.1膠凝材料對商品混凝土泌水的影響
膠凝材料影響商品混凝土泌水主要與其反應活性、細度、顆粒形貌等有關。膠凝材料細度越高，比表面積越大，則濕潤膠凝材料表面所需的水量越多，即潤濕水量較多；同時如果膠凝材料較細，其反應活性增加，初期反應所需要的結合水也會增加。這兩部分水的增加會使可以逸出形成泌水的自由水量減少，從而對降低泌水有利。另外，較細的膠凝材料會細化商品混凝土中的孔隙，降低孔隙連通性，導致泌水通道數量減少和泌水通道距離增大，使得泌水量減少。
膠凝材料形貌不同，其比表面積也不同，所以需要的潤濕水不同，zui終影響商品混凝土的泌水。
3.2粉煤灰對泌水的影響
粉煤灰對商品混凝土泌水的影響具有兩面性。摻加粉煤灰減少商品混凝土泌水可以從三個方面理解：一是粉煤灰的顆粒小于水泥顆粒，比表面積較水泥大很多，因此對水分的吸附作用加強，因而可泌自由水減少；二是粉煤灰顆粒細小，商品混凝土中固相堆積密實度提高，商品混凝土中的孔隙細化，泌水通道減小，通道距離增加，也阻礙了水分泌出；三是粉煤灰的密度較小，相對于水泥顆粒而言，不易產生漿體沉降離析，拌和物經時均勻性較好，有利于減少泌水。當然，粉煤灰對改善泌水的有利作用是在粉煤灰品質較好的前提下。如果粉煤灰品質較差，需水量增大，會使商品混凝土中可泌水量增大。摻加商品混凝土使商品混凝土泌水增加的原因有：一是粉煤灰的反應活性遠低于水泥，會使商品混凝土中的結合水量顯著減少，導致可泌水分增加；二是粉煤灰顆粒的形貌一般是球形玻璃體，這種形貌不利于吸附商品混凝土的水分，也可能使商品混凝土中的可泌水分增加，當然這種形貌對于改善商品混凝土和易性非常有利。粉煤灰對新拌商品混凝土泌水的影響取決于具體的粉煤灰品質。
3.3配合比對商品混凝土泌水的影響
影響商品混凝土泌水的配合比因素主要有膠凝材料用量和砂率。膠凝材料用量增加或者砂率增加，會使拌和物顆粒的總比表面積增加，潤濕水分量增加，使可泌水量減少。同時，細顆粒用量增加，會使泌水通道長度增加，對減小商品混凝土泌水有利。膠凝材料用量增加，會使商品混凝土的粘聚性增加、保水性改善，對減少泌水有利。商品混凝土中的單位用水量與泌水有直接的關系，如果其他材料比例關系保持不變，用水量增加，會使新拌商品混凝土中的可泌自由水量增加，泌水增大。
3.4含氣量對泌水的影響
含氣量對新拌商品混凝土泌水有顯著影響。新拌商品混凝土中的氣泡由水分包裹形成，如果氣泡能穩定存在，則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細小、數量足夠多，則有相當多量的水分被固定，可泌的水分大大減少，使泌水率顯著降低。同時，如果泌水通道中有氣泡存在，氣泡猶如一個塞子，可以阻斷通道，使自由水分不能泌出。即使不能*阻斷通道，也使通道有效面積顯著降低，導致泌水量減少。含氣量對泌水的影響非常重要，當然必須使用引氣劑，商品混凝土中的氣泡能穩定存在，而且氣泡足夠細小。*，由于氣泡的潤滑作用可以有效減小顆粒間的摩擦阻力，引氣同時改善商品混凝土的和易性。
3.5減水劑對泌水的影響
根據減水劑的作用機理，極性分子吸附在水泥顆粒周圍，使得顆粒之間相互排斥，減少絮凝作用，釋放被水泥顆粒包裹的水分，同時使水泥顆粒表面的吸附水層變薄，所需的潤濕水量大大減少。以此機理，減水劑會使新拌商品混凝土中的可泌自由水量增加，使泌水增大。但是另一方面，由于減水劑的減水作用，同樣坍落度的商品混凝土所需的拌和水量大大減水，使商品混凝土中的可泌自由水量減水。zui終的泌水情況取決于哪種作用起主導作用。
外加劑與水泥的適應性也影響商品混凝土的泌水，關于適應性機理，目前還沒有*的研究成果。
3.6施工對商品混凝土泌水的影響
施工過程中影響商品混凝土泌水的主要因素是振搗，振搗過程中，商品混凝土拌和物處于液化狀態，此時其中的自由水在壓力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送商品混凝土，泵送過程中的壓力作用會使商品混凝土中氣泡受到破壞，導致泌水增大。
4．解決商品混凝土泌水的途徑
根據商品混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機理，解決商品混凝土泌水主要方法有以下幾種。
商品混凝土配合比方面，適當增加膠凝材料用量，適當提高商品混凝土的砂率，在不滿足其他性能的前提下，使商品混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下，盡量減少單位用水量。
原材料方面，選用較細的膠凝材料和高品質的引氣劑。
減水劑方面，選用泌水較小的減水劑。如果配合比固定，在滿足標準和使用要求的情況下，選用減水率合適的減水劑摻量，避免減水率過高造成泌水。
施工方面，嚴格控制商品混凝土振搗時間，避免過振。另外，對于新拌商品混凝土的性能控制，選取適當的控制點，使得控制有利于減小商品混凝土泌水。假如要控制zui大含氣量，控制點可選在入倉口，將商品混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到zui低。
5．通過外加劑改善商品混凝土的泌水
商品混凝土外加劑（減水劑）一般是有機高分子物質。有機高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長，會使商品混凝土的泌水減少，但是同時減水劑的減水率較低；如果分子量較小、分子鏈較短，則使減水率增加，同時使商品混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈，無論主鏈支鏈，較長時會使商品混凝土泌水減水，但減水率也相應降低，如果主鏈短而支鏈長，則會使泌水減少的同時，對減水率影響不大。一般情況下，減水劑不是由單一分子量的分子組成，而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下，需要優化減水劑的分子量級配，使得小分子和大分子物質達到*搭配關系。
目前的商品混凝土外加劑一般是復合型外加劑，生產一般分為兩個過程，即合成過程和復配過程，合成過程中的改進如上所述，主要是優化有機高分子減水劑的分子量級配。復配過程中，可以復合對改善泌水有利的組份，如適量的引氣劑或其他能減水泌水的物質。
6．小結
由于缺乏直接的減少商品混凝土泌水的方法，解決商品混凝土的泌水必須從各個環節共同改進，使得各因素的作用得到綜合發揮，才能使新拌商品混凝土的泌水得到*解決。
