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混凝土表面起粉、起砂现象,作为商品混凝土施工中频繁遭遇的质量纠纷问题之一,其显著特征表现为表面强度的明显不足。这一问题若未能得到及时且有效的解决,将不可避免地导致露石、表层剥落等一系列耐久性问题的产生,进而严重影响混凝土的整体使用性能和寿命。起粉、起砂现象不仅直接损害了混凝土的外观美感,还对其耐磨性和回弹强度构成了显著影响,降低了混凝土的使用品质。然而,值得庆幸的是,这一现象对结构实体的整体强度和钻孔取芯强度的影响并不显著,这为我们提供了从多个环节入手、有效控制和改善这一问题的可能。
本文将深入探讨新浇筑混凝土起粉、起砂现象的形成原因,从商品混凝土的质量控制以及施工关键环节的控制两大方面,进行全面而详细的分析。同时,本文还将提出一系列切实可行的控制措施,旨在为解决这一顽固问题提供有力的技术支持和实践指导。
01
形成原因探析
混凝土表面“起粉、起砂”的现象,往往成为施工单位与商品混凝土企业之间争议的焦点话题。这一问题的根源,从施工单位的视角来看,主要归咎于商品混凝土企业在生产过程中的某些操作。具体来说,他们认为混凝土企业在制备混凝土时,可能掺入了水硬性较差、密度较小的矿物掺合料。在振捣过程中,这些特性较为特殊的材料容易上浮至混凝土表面,进而对混凝土表面的硬度产生显著影响,导致其大幅度下降。施工单位因此坚信,这种材料的使用和上浮行为,是造成混凝土表面“起粉、起砂”现象的罪魁祸首。
而商品混凝土企业则持有不同的观点,他们认为混凝土表面出现的“起粉、起砂”现象,其主要诱因并非源于混凝土材料本身或是否掺加了粉煤灰,而是更多地指向了施工过程中的一些不当操作。具体而言,他们指出,振捣过度是一个关键因素。在振捣过程中,如果处理不当,很容易造成混凝土泌水,进而导致混凝土表层的水胶比异常增大。这种变化直接使得表层的水强度降低,耐磨性能也随之变差,最终表现为混凝土表面的“起粉、起砂”。此外,商品混凝土企业还强调,混凝土养护环节的不当处理,如水分散失过快,也会导致表层的水泥无法获得充分的水分进行水化反应,从而进一步加剧这一问题的发生。
02
商品混凝土质量控制策略
为避免混凝土路面(地坪)出现起粉、起砂等不良现象,我们必须从原材料的选择与使用、配合比的设计,到整个生产过程都进行严格的质量控制。
(1)严格把控原材料质量
① 水泥:优先考虑采用普通硅酸盐水泥,这是由于其广泛的适用性和稳定性。特别强调的是,其强度等级不应低于42.5级,以保证混凝土结构的承载能力和长期强度。
② 粉煤灰:粉煤灰作为混凝土中的掺合料,其质量直接影响到混凝土的工作性能和后期强度发展。因此,所选粉煤灰应至少达到Ⅱ级标准,以确保其对混凝土性能的正面贡献。
③ 矿渣粉:矿渣粉同样作为重要的掺合料,其活性指数和细度对混凝土的性能有显著影响。规定使用不低于S95级的矿渣粉,旨在提升混凝土的密实度和耐久性。
④ 石子:石子作为混凝土中的骨架材料,其质地必须坚硬,以抵抗外力作用下的磨损和破碎,从而保障混凝土结构的整体稳定性。
⑤ 砂:砂作为填充材料,其质地同样需坚硬,以减少混凝土内部的空隙率,提高密实度。同时,含泥量需控制在较低水平,以避免影响混凝土的强度和耐久性。细度模数要求在2.5以上,以确保良好的级配和混凝土的工作性。
⑥ 外加剂:外加剂的使用旨在改善混凝土的工作性能,如提高流动性、延长凝结时间等。因此,所选外加剂必须与所使用的水泥具有良好的适应性,以确保其在混凝土中能有效发挥作用,不产生负面效应。
(2)科学设计配合比
① 强度要求:配合比设计首要满足的是设计强度要求,这是确保混凝土结构安全性和耐久性的基础。
② 砂率选择:在满足浇筑和施工要求的前提下,应优先选择较小的砂率。这样的设计不仅有助于提升混凝土的工作性能,还能在一定程度上优化成本。
③ 缓凝剂掺量:缓凝剂的掺量需要根据季节和气温的变化来精确确定。掺量过大可能会导致泌水、离析等不利现象,因此必须严格控制,以确保混凝土的和易性和均匀性。
④ 冬期施工:在冬季进行混凝土浇筑时,必须根据气温的变化情况,掺加足量且合格的早强剂和防冻剂。这些添加剂的合理使用,可以有效提高混凝土的早期强度和抗冻性能,确保冬季施工的质量。
⑤ 矿物掺合料掺量:对于粉煤灰、矿粉等矿物掺合料的掺量,也需要进行严格控制。过大的掺量可能会对混凝土的性能产生不利影响,因此应尽量将其控制在20%以内,以确保混凝土的综合性能达到最佳状态。
(3)商品混凝土生产过程控制
① 坍落度控制:严格控制混凝土出机时的坍落度是至关重要的。在满足施工要求的前提下,应优先采用较小的坍落度,以确保混凝土具有良好的工作性能和稳定性。过大的坍落度可能会导致混凝土在运输和浇筑过程中出现离析、泌水等问题,影响混凝土的整体质量。
② 运输和浇筑过程:在混凝土的运输和浇筑过程中,严禁随意加水。加水会改变混凝土的配合比,从而影响其性能和强度。因此,必须严格监督、检查现场供货的混凝土坍落度,确保其与出机时一致。如果发现坍落度过大,或者混凝土出现泌水、离析、和易性不好等现象,应严禁该批混凝土出厂,并及时采取措施进行调整和处理,以确保混凝土的质量满足要求。
03
施工关键环节控制
(1)混凝土振捣工艺
针对厚度不超过22cm的混凝土板,其振捣过程需遵循一定的工艺步骤。首先,在靠近边角的位置,应优先使用振捣棒进行振捣,以确保这些区域的混凝土能够得到充分的密实。随后,利用振动梁进行振捣并拖平,以进一步提升混凝土的均匀性和密实度。
在振捣过程中,需要密切观察混凝土拌合物的状态。当混凝土拌合物不再下沉、不再冒气泡,并泛出水泥砂浆时,即可认为振捣达到了预期效果。此时应停止振捣,以避免过度振捣导致混凝土出现泌水现象,进而影响其整体质量和性能。
(2)混凝土抹面与收光工艺
在混凝土的初凝阶段,需使用配备有浮动圆盘的抹面机进行抹压作业。这一步骤的目的是为了消除混凝土中的泌水通道以及表面的浮浆,确保混凝土表层的均匀性和密实性。随着混凝土逐渐进入终凝阶段,则需要换用带振动的抹面机进行收光处理。
收光时间的掌握是这一环节中的关键所在。如果收光操作过早,可能会阻断泌水通道,导致在收光压实层中形成泌水层,进而造成收光层的脱落。相反,如果收光时间过迟,则可能会扰动或损伤已经凝结的水泥凝胶体结构,影响混凝土的强度增长。这种情况下,混凝土的面层强度可能会过低,甚至出现起粉、起砂等不良现象。
在进行抹面机的抹平及收光过程中,必须严禁对混凝土表面进行洒水操作。有些施工人员为了图方便,在混凝土表面随意洒水,这样做会导致混凝土面层的水胶比增大,进而严重降低混凝土的强度,引发起粉、起砂等问题。因此,必须严格控制这一环节的操作规范,以确保混凝土的质量和性能达到预期标准。
(3)混凝土养护工艺
混凝土地坪在完成压光成型,或是混凝土路面经过拉毛、压痕处理后,应立即进行养护作业。此时,需覆盖一层塑料薄膜或棉毡,以确保混凝土表面能够顺利进行水化反应。在覆盖薄膜时,务必使其紧紧贴合在混凝土表面,以达到保湿养护的最佳效果。
值得注意的是,在塑料薄膜覆盖养护的前三天内,应严格禁止人员行走,以避免对混凝土表层造成不必要的扰动和损伤。整个保湿养护过程应持续至少14天,以确保混凝土表层能够充分水化,从而达到预期的强度和耐久性。
此外,养护期间还应密切关注混凝土表面的状况,如发现薄膜破损或混凝土表面出现干燥现象,应及时进行修补和补水,以确保养护效果。
(4)避免雨、雪天气浇筑路面(地坪)
在混凝土路面(地坪)的施工过程中,若遇到雨、雪天气,应及时采取保护措施。具体来说,应使用塑料薄膜或其他合适的材料对路面(地坪)进行覆盖,以防止水泥浆被雨水冲走或雪水浸入。这是因为雨水和雪水的浸入会改变混凝土表面的水胶比,进而可能导致起粉、起砂等不良现象的发生。
进一步来说,在混凝土浇筑的过程中,如果遇到雨水冲刷或者空气湿度较大导致混凝土表面出现大量泌水的情况,可以采取一定的应急措施。例如,在混凝土表面均匀撒布干水泥,并使用铁筢子来回拉几遍,使其与混凝土表面充分接触。随后,通过抹压工序使水泥粉与混凝土更好地结合,从而有效应对泌水问题。
然而,需要注意的是,禁止在混凝土初凝后进行抹面时撒水泥。特别是当混凝土接近终凝时才撒水泥粉,此时水泥粉与已浇筑的混凝土之间无法形成良好的结合,容易形成所谓的“二层皮”。这种现象最终可能导致掉皮等质量问题,因此在实际施工中应严格避免。
(5)冬季施工中的保温防冻措施
在冬季进行混凝土路面(地坪)的浇筑时,必须特别关注气温情况,并及时采取相应的保温养护措施。这是因为低温环境可能导致混凝土受冻,进而引发起粉、起砂等不良现象,严重影响混凝土的质量和性能。
为了确保混凝土在养护期间不受冻害,我们可以采取多种有效的保温措施。例如,可以在混凝土表面覆盖一层保温材料,如保温棉、保温毯等,以减缓混凝土表面温度的下降速度。另外,我们还可以搭设保温棚,将混凝土路面(地坪)完全包裹起来,形成一个相对封闭的空间,从而进一步提高保温效果。
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