1. 前言

泌水是指混凝土在經過拌制以後至完全凝結以前的這段時間內，混凝土出現粗骨料下沉、水分上浮的的一種現象，通常描述混凝土泌水特性的指標有泌水量(即混凝土拌合物單位面積的平均泌水量)和泌水率(即泌水量對混凝土拌合物含水量之比)。

泌水會引起麻面、塑性開裂、表層混凝土強度降低等問題，對混凝土工作性能產生不良影響。泌水導致的混凝土體系不均勻問題會使泌水的混凝土部位產生缺陷，導致該部位強度降低。泌水還會降低混凝土的抗滲透能力、抗腐蝕能力和抗凍融能力。

綜合泌水對混凝土質量的危害，可以概括為如下幾個方面:

(1)對混凝土表面的危害。有流砂水紋缺陷的混凝土的表面強度、抗風化和抗侵蝕的能力較差。泌水時水分上浮在混凝土內留下泌水通道，即產生大量自底部向頂層發展的毛細管通道網，這些通道增加瞭混凝土的滲透性，鹽溶液和水分以及有害物質容易進入混凝土中，使混凝土表面損壞。泌水使混凝土表面的水灰比增大，出現浮漿，上浮的水中帶有大量的水泥顆粒，在混凝土表面形成返漿層，硬化後強度很低，同時混凝土的耐磨性下降。這對路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

(2)對混凝土內部結構及性能的危害。在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊，隨著水分的逐漸揮發形成空隙，從而影響混凝土的致密性、骨料的界面強度以及混凝土與鋼筋間的握裹力。混凝土泌水造成 塑性收縮是一個不可逆的變形。泌水引起混凝土地沉降導致混凝土產生塑性裂紋。塑性裂紋的存在會降低水泥石的強度。由於泌水混凝土產生整體沉降，澆註深度大時靠近頂部的拌合物運動距離更長，沉降受到阻礙，如遇到鋼筋等障礙時，則產生塑性沉降裂紋，從表面向下直至鋼筋的上方。分層澆註的混凝土受下層混凝土表面泌水的影響，造成混凝土層間結合強度降低並易形成裂縫。

泌水問題作為混凝土的常見問題之一，頻發於混凝土日常生產和澆築過程中，給混凝土施工造成瞭極大的不便和隱患，因此解決混凝土泌水問題顯得尤為重要。本文從原材料、外加劑和配合比等幾個方面，對混凝土泌水問題的產生做瞭多方探討和總結，希望能夠為泌水問題的解決提供思路。

2. 泌水的影響因素

2.1 原材料

2.1.1 水泥

水泥作為混凝土中最重要的組成材料之一，與混凝土的泌水性能密切相關。水泥的凝結時間、細度、比表面積與粒徑分佈都會影響混凝土的泌水性能。當水泥存在以下幾種情況時，混凝土容易產生泌水現象：水泥中C3A含量低、水泥標準稠度用水量小、水泥強度低、水泥摻非親水性混合材等。此外使用礦渣水泥及火山灰質矽酸鹽水泥亦比普通矽酸鹽水泥容易泌水。

水泥的凝結時間也會影響混凝土的保水性。水泥的凝結時間越長，所配制出的混凝土凝結時間越長，且凝結時間的延長幅度比水泥凈漿成倍地增長，在混凝土靜置、凝結硬化之前，水泥顆粒沉降的時間越長，混凝土越易泌水；水泥的細度越粗、比表面積越小、顆粒分佈中細顆粒含量越少，早期水泥水化量越少，較少的水化產物不足以封堵混凝土中的毛細孔，致使內部水分容易自下而上運動，混凝土泌水越嚴重。

2.1.2 骨料

混凝土的骨料組成一般由砂石組成，其對混凝土保水性的影響主要集中在砂細度模數、顆粒級配、石子針片狀顆粒含量及砂石含泥量等方面。當砂石集料含泥量較大時，會嚴重影響水泥的早期水化，粘土中的粘粒會包裹水泥顆粒，延緩及阻礙水泥的水化及混凝土的凝結，從而加劇瞭混凝土的泌水。

砂的細度模數越大，砂越粗，顆粒級配越斷檔，砂顆粒之間的間距越小，需水量也越小，越易造成混凝土泌水，尤其是0.315mm以下及2.5mm以上的顆粒含量對泌水影響較大，細顆粒越少、粗顆粒越多，越容易引起細顆粒空隙增大，自由水上升造成混凝土泌水。

2.1.3 摻合料

摻加品質合格的礦物摻合料可以改善混凝土泌水。若摻合料品質較差，需水量增大，會使混凝土中可泌水量增大。不良品質的摻合料使混凝土泌水增加的原因有：

（1）摻合料的反應活性遠低於水泥，會使混凝土中的結合水量顯著減少，導致可泌水分增加；

（2）摻合料顆粒的形貌一般是球形玻璃體，這種形貌不利於吸附混凝土的水分，也可能使混凝土中的可泌水分增加，當然這種形貌對於改善混凝土和易性非常有利；

（3）摻合料一般是與水泥的水化產物Ca(OH)2反應生成凝膠物質，而膠凝材料的水化產物一方面在生成時需要消耗一定水分，另一方面也會通過它的物理限制作用而阻止水分向拌合物表面運動，因此任何減少或延遲水化產物的形成都會造成混凝土泌水，且這種現象隨著礦粉摻量提高會更明顯；

（4）某些摻合料的成分與水泥相似[1]，與水接觸反應後堿性離子會與酸性物質結合，形成類似水泥的水化產物，但該產物因堿性離子不足二有所不同，其平衡性較差，故吸水後馬上反應又將水分析出，產生對水的排斥作用，若該作用明顯，就會引起混凝土的泌水[2]。

2.2 外加劑

2.2.1 復合型外加劑

混凝土中使用的外加劑大多是由減水劑同其他產品如引氣劑、緩凝劑、保塑劑等復合而成的多功能產品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外加劑的摻入極大地改善混凝土拌合物的性能，但外加劑使用不當將可能導致混凝土的離析：

（1）1若減水劑摻量過大，減水率過高，單方混凝土的用水量減少，有可能使減水劑在攪拌機內沒有充分起效，而是在混凝土運輸過程中不斷發生作用，致使混凝土到現場的坍落度大於出機時的坍落度。此種情況極易造成混凝土的嚴重離析，且常表現在高強度等級混凝土中，對混凝土的危害極大；

（2）外加劑中緩凝、保塑組分摻量過大，特別磷酸鹽或糖類過量，也容易造成混凝土出現離析現象；

（3）減水劑和水泥適應性差，也會在砼表面產生大量水分。

2.2.2 引氣劑

使混凝土拌合物在拌合過程中引入空氣而形成大量微小、封閉而穩定氣泡的外加劑稱之為引氣劑。引氣劑的摻入使混凝土拌合物內形成大量微小的封閉球狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠一樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，使混凝土拌合物的流動性增加。若保持流動性不變，就可減少用水量。同時由於水分均勻分佈在大量氣泡的表面，這就使能自由移動的水量減少，混凝土拌合物的泌水量因此減少，而保水性、粘聚性相應隨之提高。

2.2.3 消泡劑

消泡劑的作用機理與引氣劑相反，主要用於消除混凝土拌制過程中產生的氣泡，以避免由於氣泡產生而導致的混凝土蜂窩、麻面等問題。在混凝土中加入消泡劑，能夠有效地消除混凝土中存在的氣泡，提高混凝土的強度，但在另一方面，消泡劑的加入使得原先存留在混凝土中的氣泡保有的自由水隨著氣泡的破裂而散逸進入混凝土中，加劇混凝土泌水現象的產生，降低瞭混凝土的和易性，所以新拌混凝土中的消泡劑含量不能過高。

2.2.4 保水劑

保水劑又稱穩定劑、增粘劑、保塑劑、增稠劑等。在混凝土中摻入增稠劑，當摻量較低時，能增加水溶液中黏度。由於水泥漿中自由水被約束，使得水泥粒子間的間隙得以保存，粒子間摩阻力減小，拌合物容易變形，粘聚性相應提高，因而混凝土的抗離析性得到較大改善，減少瞭混凝土的泌水量。如果摻量過多，黏性太大，限制瞭水泥漿的變形，抗剪強度提高，流變性就降低.不利於拌合物的流動。

2.2.5 緩凝劑

一般來講, 多數有機緩凝劑具有表面活性，它們在固-液界面上產生吸附，改變固體粒子表面性質；或是通過分子中親水基團吸附大量水分子形成較厚的水膜層，使晶體從相互接觸到屏蔽，改變瞭結構形成過程；或是通過其分子中的某些官能團與遊離的Ca2+生成難溶性的鈣鹽吸附於礦物顆粒表面，從而抑制水泥的水化進程。起到緩凝效果。大多數無機緩凝劑能與水泥生成復鹽(如鈣礬石)，沉淀於水泥礦物顆粒表面，破壞並阻止水泥結晶的絮凝結構的形成。從而抑制水泥的水化。

緩凝劑的使用能夠有效地延緩新拌混凝土的凝結過程，在一定的時間內保持混凝土的坍落度，具有良好的保坍性能，但是過量使用緩凝劑反而會導致混凝土發生滯後泌水的問題。所謂滯後泌水，指的是新拌混凝土在剛出鍋的時候不會發生泌水，但是在放置一定時間後反而出現泌水的現象。滯後泌水現象的產生是諸多原因作用的結果，但是外加劑中的緩凝組分含量過多無疑是非常重要的一個原因。如果混凝土的凝結時間過長，那麼在混凝土的凝結過程中，由於骨料和水泥顆粒的比重大於水，在重力作用下骨料和水泥顆粒緩慢下沉，而水分則受到排擠而緩慢上浮，從而發生瞭混凝土滯後泌水。當然，並非所有緩凝劑過量的混凝土都會產生滯後泌水，在初凝時間相同的情況下，大流動性和大減水劑摻量的混凝土更易發生滯後泌水現象。

2.3 配合比

配合比中影響混凝土保水性的因素主要有水灰比、外加劑摻量和砂率。混凝土的水灰比越大，水泥凝結硬化的時間越長，自由水越多，水與水泥分離的時間越長，混凝土越容易泌水；混凝土中外加劑摻量過多，或者緩凝組分摻量過多，會造成新拌混凝土的泌水離析和抓底問題，大量的自由水泌出混凝土表面，影響水泥的凝結硬化，混凝土保水性能下降。

合理的砂率也是有效避免混凝土泌水的一個重要方法。在一定范圍內，提高砂率意味著有更多的砂與水泥形成砂漿對骨料進行粘合，對提高混凝土的和易性有所裨益，能夠提高新拌混凝土的流動度和粘聚性；另一方面由於砂子的比表面積較粗骨料大，這意味著砂子顆粒之間的空隙更大，則需水量也更大，故能在一定程度上抑制泌水現象的產生。

3 總結

泌水現象是混凝土生產過程中的常見問題，給混凝土生產施工帶來瞭諸多不便和危害。為瞭防治泌水，減少單位體積的用水量是根本途徑。除此之外，還可以通過加入適當的引氣劑和保水劑、提高膠凝材料用量和砂率、使用高強度的水泥、降低外加劑中的緩凝保坍組分等方式來有效遏制泌水的產生。

參考文獻

[1] 楊紅偉. 礦粉摻量對混凝土泌水性能的影響. 廣東建材, 2012 (12).

[2] 朱惕之. 高性能混凝土材料組成特性及早期性質之研究[D]. 臺北:臺灣科技大學營建工程系, 1994.

本文作者：科之傑建築外加劑 陳周鵬