浅谈细石混凝土地面起灰跑砂的成因与预防.pdf

2 0 1 1年 第 6期 (总 第 2 6 0 期 ) Na mb e r 6i n 2 0l 1 ( T o t a l No 2 6 0) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 P RACTI CAL TECHN0L 0GY d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 6 0 4 5 浅谈细石混凝土地面起灰跑砂的成因与预防 李华军 ( 深圳市港龙混凝土有 限公司 ，广东 深圳 5 1 8 0 8 3 ) 摘要： 对细石混凝土地面起灰跑砂的原因进行 了分析 ， 并结合预拌混凝土生产及施工管理 ， 提 出了预防措施 。 关键词： 细石混凝土地面 ；起灰跑砂 ；产生原因；技术措施 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标 志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 6 0 1 4 3 0 2 Re a s on a nd pr e v en t ion of s ma l l pa r t i c ul a t e be i ng s e pa r a t e d f r o m fin e s t on e c on c r e t e s l a b s ua c e L I Hu a -j u n ( S h e n z h e n G a n g l o n g C o n c r e t e Co， L t d ， S h e n z h e n 5 1 8 0 8 3 ， C h i n a ) Abs t r a c t ：An a l y z e d t h e r e a s o n s o f s ma l l p a r t i c ul a t e b e i n g s e p a r a t e d f r o m fi n e s t o n e c o n c r e t e s l a b s u r f a c e， a n d p o i n t e d o u t t h e p r e v e n t i o n a c c o r d i n g t O t h e r e a d y m i x e d c o n c r e t e p r o d u c e a n d c o n s t r uc t i o n ma n a g e m e n t Ke y w or ds ： fin e s t o n e c o n c r e t e s l a b； s ma l l pa r t i c u l a t e be i n g s e p a r a t e d f r o m fin e s t o n e c o n c r e t e s l a b s u r f a c e； r e a s o n s ； p r e v e n t i o n s 0 引言 地下 室车库地 面 、 生产 车间地面 、 仓库 地面 、 商场地面 、 冷 库地面等细石混凝土结构， 其设计强度等级一般都不超过 C 3 0 ， 以C 2 0 、 C 2 5两个强度等级的居多， 其厚度尺寸一般是 4 6 c m左 右 ， 但要求表面平整 、 美观 、 耐 磨、 不得起灰和跑砂 。 笔者走访 了某地 区数个建筑物的地下室车库 ， 地面用的细 石混凝土 ， 有现场搅拌 的、 也有使用预拌混凝 土的 ， 胶凝材料种 类有纯水泥的、 也有水泥加粉煤灰的。 尽管混凝土生产方式不同、 所用胶凝材料种类不同， 但起灰、 跑砂现象均较普遍， 据了解有 几个地下室车库地面都做了一次以上的返工重修， 仍没有很好 地解决这一问题 。 混凝土地面起灰跑砂， 表明表层混凝土强度很低 、 水泥浆 体与骨料的黏结强度很低。 由灰水比与混凝土强度相关性的鲍 罗米定则可知， 使用同样的材料配制混凝土时， 单位水泥用量 一 定， 混凝土强度越低， 意味着单位水量越多， 据此判断， 导致 其强度很低的最主要因素就是表面存在多余水分的危害作用 ， 这一点从施工过程中混凝 土表面的泌水情形 可以得到证实 。 因 此 ， 本研究着重讨论聚积在表面的多余水分的产生原因及提高 表面强度 、 防止起灰跑砂的技术措施 。 1 聚积在表面的多余水分的产生原因 1 1水泥的泌 水性 在水泥浆分散体系中， 其固体粒子的表面， 都存在一个吸 附水层和扩散水层。 当固相粒子的浓度足够时， 它们在分子力的 作用下 ， 通过水膜互相联结成为一个凝 聚空 间结构网 。 如果水 泥一 水系统中的水量过少 ， 就不足以在固相粒子表面形成吸附水 层， 同时也由于缺少水分 ， 粒子也不能在热运动作用下互相碰 收稿 日期：2 0 1 0 1 2 - -0 9 撞而凝聚 ， 这时水泥浆表现出松散 的状态。 相反 ， 如果 原始加水 量过高， 则分散的固体粒子所形成的凝聚空间结构网所能占有 的体积会大大小于原始 的水泥一 水体 系所 占有 的空间 ， 这时会 出 现水分的分离。 对于某一确定的水泥浆来说， 应该有一个适当的 加水范围。 在这个范围内， 水泥浆能够形成凝聚结构 ， 并且凝聚结 构空间网能基本上占满原始的水泥一 水体系的空问。 在这里 ， 用 表示形成凝聚结构所必须 的最小水灰 比， 用 表示在水泥水 体系的空间形成可逆触变凝 聚结构 而在 静止状态不产生明显分层时的最大水灰比， 用 表示水泥浆 标准稠度时的水 灰比。 H H _ 阿赫维尔多夫根据对硅酸 盐水 泥的 试验结果提 出了这三者之间的经验关系 ： Kin = 0 8 7 6 KH ( 1 ) Kp =1 6 5 KH ( 2) 研究表 明 ， 当水灰 比小 于 时 ， 水泥浆呈 松散状态 ； 当水 灰 比介乎 K 与 之间时 ， 泌出的水很 少 ； 而 当水灰 比大于 时， 则水泥浆产生的泌水量剧烈增加。 这是因为水灰比大于 时 ， 水泥浆 固相粒子 的的絮凝团沉 降所形成 的凝聚结构空间网 的体积小于原始的水泥一 水体积所占有的空间， 所以水分的分离 必然十分明显的表现出来 。 基于这一理论 ， 可以推算 ， 采用某一确定 的 P O 4 2 5级水 泥配制 C 2 0 、 C 2 5和 C 3 0三个强度等 级的泵送细石 混凝 土 ， 要 求坍落度为 l 4 0 - 1 6 0 I n l T I 。 假定水泥强度f o = 4 8 0 MP a ， 水泥浆标 准稠度时的水灰比K w h 0 2 6 ， 那么， K 1 6 5 K = 0 4 3 ， 混凝土单位 用水量经验取值 W= 1 9 0 k g m ， 相应指标如表 1 所示。 当然 ， 要满足坍落度要求， 还需加减水剂， 在此不予讨论。 从表中可以看出， 配制各等级混凝土的用水量大大超过水泥浆 泌水临界用水量 ， 强度等级越低 ， 超 出的水量越大 。 表 明 C 2 0 、 C 2 5 及 C 3 0级混凝土 中水泥浆均具有明显的泌水特性 ， 而且强 1 43 表 1 用水量 度等级越低、 泌水量就越多。这是低强度等级混凝土泌水量多 的主要原因。 1 2 混凝 土 的泌水性 混凝土拌合用水具有两方面的功能： 一是保证水泥水化过 程的进行； 二是使新拌混凝土拌合物具有足够的流动性 ， 以便 于浇捣成型。 在目前工艺条件下， 满足施工要求的用水量往往大 于水泥水化所需 的水量 。 在混凝 土浇捣及静置过程 中， 水 、 胶凝 材料和砂 中的微细组分上浮而骨料和胶凝 材料粒子下沉 ， 共 生 离析， 这些多余的水分就会渗到混凝土表面或聚积在集料的下 表面。 强度等级越低、 这种多余的水分就越多、 从混凝土表面泌 出的水量也就越多。 1 3 碎 石对 泌水的影 响 此类结构的设计厚度尺寸只有 4 6 c m左右， 因此， 不能用 5 2 5 i l l n连续粒级碎石， 只能选用粒径较小的碎石 ， 结合深圳 碎石市场的供应情况， 选取 5 1 0 r n r n连续粒级碎石作为此类结 构混凝土用粗 骨料 。 5 1 0 r n l n连续粒级碎石的 比表面积显然比 5 2 5 l l n l 连续粒级碎石大许多， 而且它的孔隙率也比 5 - 2 5IT II T I 连续粒级碎石的孔隙率大2 ， 所以用 5 1 0 m i l l 连续粒级碎 石配制混凝土需要增加用水量。 试验结果表 明， 用 5 1 0 1 1 1 1 1 1 连续 粒级碎石配制不同稠度 的混凝土 ， 单 位用水量 比用 5 - 2 5 mm 连 续粒级碎石时增加 2 O 左右， 需要的水泥砂浆量也要相应增加。 对于 C 2 0 、 C 2 5 及 C 3 0级混凝土， 增加拌和水用量， 就是增加了 混凝土中的 自由水用量 ， 因此 ， 加大了混凝土 的泌水量。 1 4 结构所 处基 面对泌 水的影 响 此类细石混凝土层均处在已经完全硬化、 龄期一般都超过2 8 d 的混凝土结构之上， 这种混凝土基面吸水性较差， 这对细石混凝土 层而言， 其中的自由水几乎不会从基面流失， 只会从表面泌出。 1 5 施 工对 泌水 的影响 在此类细石混凝土层的施工过程中， 为了让其很好地与基 面联结 ， 浇筑前一般都会用水润湿、 施以稀薄的水泥净浆涂层 等方法对基面进行处理， 这就不可避免地会残留一些水分在基 面上 、 不均匀地混入新浇筑的细石混凝土里， 通过振捣而被挤 压至混凝土表面， 加大局部泌水。 甚至有些工人为了操作省力 ， 浇筑过程 中随意向混凝土里加水 ， 这就进一步加大泌水 。 另外 ， 施工过程中， 有些工地， 混凝土振捣后 ， 待混凝土表 面已经泌出了较多水分， 工人才开始用铝合金刮尺刮平混凝土 面层 ， 用铝合金刮尺刮平的过程中， 促使表面水分流动形成波 浪 ， 冲刷表层混凝 土 ， 硬化后混凝 土表面露 出很 干净 的细砂 ， 稍 微用力搓磨 ， 都会起灰。 综合上述分析可知， 由于这些多余水分的大量泌出， 致使 混凝 土表面 的水灰 比远大于 1 0 0 ， 从而形成强度很低的表面疏 松层 ， 只要受到外力挠动 ， 就会 出现起灰跑砂 现象 。 2 提高表面强度、 防止起灰跑砂的技术措施 2 1 采取措施尽可能地降低泌水率 低强度等级混凝土拌合物性能主要包括和易性 、 坍落度损 1 44 失、 含气量、 凝结时间等。 如果原材料合格、 配合 比设计合理 ， 则 和易性( 除保水性外) 、 坍落度损失、 含气量 、 凝结时间等都可以 调整， 而保水性( 它的反面是泌水性 ) 则没有可以直接调整的方 法。 长期以来 ， 现浇低强度等级混凝土的泌水一直是一个难题 ， 原因就是在目前工艺条件下， 配制低强度等级混凝土的用水量 大大超过水泥浆泌水临界用水量。 但可以通过以下措施尽可能 地降低泌水率 ： ( 1 ) 混凝土生产环节。 原材料方面， 选用较细的胶凝材料； 选 用具有一定引气、 保塑、 保水功能的高效减水剂； 采用 I 级或者需 水量比小于 1 0 0 的I I 级粉煤灰。 配合比方面， 适当掺人粉煤灰， 提高胶凝材料用量； 适当提高砂率； 确定减水剂的合适掺量 ， 避免 掺量过高加大泌水； 保证施工性能的前提下， 尽量减少单位用水量。 ( 2 ) 混凝土施工环节。 浇筑混凝土前， 用水润湿、 施以稀薄的 水泥净浆涂层等方法对基面进行处理时， 尽可能地减少基面积 水。 浇筑过程中严禁向混凝土里随意加水。 混凝土振捣后应立即 用铝合金刮尺进行表面平整处理， 不可等到混凝土表面泌出了 大量水分后再行处理， 以防聚积在表面的水分形成波浪， 冲刷 表层混凝土。 2 2 采取措施提 高袁面强度 待表面没有明水可以收面时， 收面之前在混凝土表面均匀 地撒一薄层地面硬化剂如金钢砂 ， 其用量及施工方法应 严格遵 照具体产品的使用说明执行。 如果没有专用的地面硬化剂， 可用 干混水泥砂浆( 质量比为水泥： 干砂 = 1 ： 1 ) 代替， 将干混水泥砂浆 按 6 k g m2 左右的用量均匀地撒在混凝土表面 ， 先用带磨盘的电 镘提浆， 然后用刀 口轻度倾斜的电动抹平机抹平收光。 如果人工 收面， 一定要用力反复边压边抹 ， 使撒在表面的干混水泥砂浆 能充分地与细石混凝土融为整体， 否则， 在以后使用过程中容 易起壳掉皮。 通过添加干混水泥砂浆来降低表层混凝土水灰比、 提高表面强度， 从而有效地防止了起灰跑砂。 2 3 采取有效的养护措施 在混凝土达到终凝硬化后， 采取麻袋、 草帘、 塑料薄膜等进 行覆盖、 并保持混凝土表面始终处于湿润状态 ， 也可采取蓄水 养护。 保证潮湿养护 2 1 d以上， 以确保表面硬化剂充分反应， 与 细石混凝土融为一体。 3 结束语 通过上述原 因分析和预 防措施 的介绍 ， 不难看 出 ， 加强与 客户沟通， 做好技术交底 ， 减少混凝土泌水 、 提高表面强度 ， 能 有效地避免混凝土表面起灰跑砂 ， 保证混凝土表面平整、 光滑、 清洁、 不脱皮， 延长使用寿命 ， 大幅节省维护费用。 参考文献： 【 1 】 袁润章 胶凝材料学【 M J 武汉： 武汉工业大学出版社， 1 9 8 9 ： 9 7 9 8 作者简介： 李华军 ( 1 9 7 2 一 ) ， 男。 联系地址： 广东省深圳市盐田区盐田港进港三路 1 0 1 号( 5 1 8 0 8 3 ) 联系电话： 1 3 7 2 8 9 1 2 3 8 5