浅析混凝土路面起粉起砂的原因

地面起砂起灰,可使用欧进地坪渗透剂

于艳芝 李 伟

摘 要:路面、地面、楼面等混凝土工程要求其平整、美观、耐磨,而且不起灰、不跑砂。但实际上许多地面工程常会出现表面“起粉”、“起皮”或“露砂”等现象。虽然混凝土表面的“起粉”、“起皮”或“露砂”并不影响其抗压强度等级,但会影响混凝土路面、地坪或楼面的美观性、耐磨性、抗渗性等。引起用户投诉,施工单位和水泥企业互相扯皮 ,对工程交付有较大影响。
关键词:混凝土路面;起粉;起砂;原因

西安某驾驶培训学校混凝土路面工程,采用的是C20混凝土,在前期的施工中采用的是参有11%的二级粉煤灰,后期使用的是纯水泥混凝土,水泥使用的同是陕西某品牌的同标号水泥,竣工使用后发现,未掺粉煤灰的混凝土路面没有“起粉”现象,掺粉煤灰的混凝土路面一段出现了“起粉”和“露砂”现象,一段没有出现了“起粉”和“露砂”现象。经工程质检部门抽芯检测结果表明,所有混凝土的抗压、抗折强度均达到了设计要求。但是,最终这家商混站还是赔付了这家驾校8万元。一个只有12万元的小工程,不能不说这是个惨痛的教训。
在上例中,起砂最严重的就是刹车弯道的路面,混凝土浇筑过程中,石子下沉,表面只剩下水泥和沙子。故表面不耐磨,容易起砂、起皮。 
路面、地面、楼面等混凝土工程要求其平整、美观、耐磨,而且不起灰、不跑砂。但实际上许多地面工程常会出现表面“起粉”、“起皮”或“露砂”等现象。虽然混凝土表面的“起粉”、“起皮”或“露砂”并不影响其抗压强度等级,但会影响混凝土路面、地坪或楼面的美观性、耐磨性、抗渗性等。引起用户投诉,施工单位和水泥企业互相扯皮 ,对工程交付有较大影响。
导致砼面层起粉、砂,各方面原因都有可能:
a.如果整条路面都有发生,那首先排除过振;b.养护方式是否妥当,是否存在未凝固就洒水养护?有没有覆盖?没覆盖有没有下雨?下雨有没有撒水泥粉;c.收光是不是过早了?
上面都是施工存在的问题,还有配合比的问题:
⑴.水灰比是不是过大?设计没问题,还要看看施工时是不是存在问题,很多图方便将混凝土坍落度尽量放大,最好是自动摊平,甚至擅自加水放大坍落度,结果造成混凝土表面大量泌水;表面水分过多,混凝土面层抹压修光时间延长,甚至有可能超过水泥的终凝时间,造成施工地面质量无法保证,混凝土中的水除了与水泥发生水化作用外,是为了满足混凝土施工的要求;水灰比越大,水泥凝结硬化的时间越长,自由水越多,水与水泥分离的时间越长,混凝土越容易泌水;泌水越严重,表层混凝土的水灰比越大。造成路面大面积起砂。
⑵.掺和料掺量?太大可能引起起灰;集料含泥量过大?
砂过细或过粗?水泥特性?外加剂?必须全部了解下,设计没问题就看施工,这些都有影响,可能存在着相互的关系,比如砂太粗粗颗粒越多,混凝土越易泌水,太细也是一样。追究其“起粉”、“起皮”或“露砂”的原因呢,供应商和施工方各执一词:
供应商则认为:混凝土表面“起粉”主要是施工后养护不当或施工过程振捣过度造成的,与混凝土掺加材料本身或水泥等是否掺有粉煤灰无关。
施工部门认为:拌制混凝土时掺入的粉煤灰或水泥厂家磨制水泥时掺入的混合材等水硬性较差的材料是导致路面“起粉”的主要原因,认为这部分材料密度较小,易富集于新拌混凝土表面,从而导致混凝土表面硬度大幅度下降,造成“起粉”、“起皮”和 “起砂”。
为探究原因,某研究单位对混凝土路面起粉层、未起粉的不掺粉煤灰的混凝土路面面层和不掺粉煤灰的混凝土路面基层灰浆进行了现场取样,即:
试样A:不掺粉煤灰的混凝土路面表层灰浆;
试样B:掺粉煤灰的混凝土路面表层起粉层灰浆;
试样C:不掺粉煤灰的混凝土路面基层灰浆。
对上述样品的化学结合水和酸不溶物中的SiO2、AL2O3含量进行了检测。
大家都知道,粉煤灰及粘土质物质的主要化学成分是SiO2与AL2O3,砂的主要化学成分是SiO2,。样品的酸不溶物的SiO2和AL2O3的分析结果表明,试样A与试样B的AL2O3含量相近,且小于试样C。这说明掺粉煤灰的混凝土路面表层起粉层灰浆中没有大量的粉煤灰,即混凝土路面表层起粉层灰浆中没有粉煤灰聚集现象。可见“起粉”主要原因不是粉煤灰在混凝土表面富集。
根据水泥的水化程度与化学结合水含量的关系,测定样品中化学结合水与CaO的含量,对比单位CaO所带有的化学结合水的多少,即可比较相对水化程度的高低。
从化学结合水含量检验结果看,试样A、B的水化程度均高于试样C,即两面层样品的水化程度均高于基层样品。其中掺粉煤灰的混凝土路面表层起粉层灰浆——试样B的单位CaO带有的化学结合水高达0.73,是纯水泥路面基层混凝土样品C的2.49倍,比不“起粉”的纯水泥路面表层样品A高出56.53%。这说明混凝土表层水泥颗粒的水化程度比混凝土内部的颗粒的水化程度要大,其中以掺粉煤灰的混凝土路面表层起粉层灰浆为最大。
试验分析结论: 从试样的SiO2、AL2O3和化学结合水含量检测结果表明,“起粉”主要原因不是粉煤灰在混凝土表面富集。“起粉”主要原因是在施工过程中混凝土泌水,造成表层水灰比过大,水泥水化较充分所致。虽然水泥具有较高的水化程度和较大的水化空间,但水化产物搭接松散、强度较低才是表面“起粉”的真正原因。
通过对以上混凝土路面、地面“起粉”、“起砂”的原因分析不难看出,泌水引起的路面、地面起粉、起砂不影响混凝土的力学强度。混凝土路面、地面起灰、起砂的原因不是粉煤灰等在混凝土表面富集,“起粉”主要原因是在施工过程中混凝土泌水等各种因素,造成表层水灰比过大,虽水泥水化较充分,但表层结构疏松,强度太低或没有强度所致。
导致混凝土表层结构疏松、强度偏低的原因也可能是混凝土养护不当,施工早期水分散失过快, 形成大量的水孔,表层的水泥得不到足够的水分进行水化。
属于上述两种“起粉”原因的何种原因可通过检验混凝土表层中水泥的水化程度来判别,即表层水泥水化程度较高主要是由于泌水所致,表层水泥水化程度较低,则主要是施工养护不当所致。
要避免混凝土表面出现“起粉”,应注意以下几点:
a.要使混凝土有足够的强度等级,特别是面层混凝土要有足够的强度。
b.保证新拌混凝土有合理的水灰比,特别是表面层的混凝土的水灰比,应避免各种加大混凝土面层水灰比的操作方法。
c.新拌混凝土本身要具有较好的保水性,防止严重的泌水导致混凝土表层水灰比过大。混凝土路面、地面施工中要从配合比及组成材料的选择出发,要注意控制水灰比不宜过大、外加剂不要过掺,以及凝结时间要适宜。水泥的凝结时间不宜过长,比表面积不宜过小;砂、石集料要符合国家质量要求,尤其要注意砂中0.315mm以下的颗粒含量,不宜使用细砂。
d.施工过程要防止振捣过度造成混凝土严重的离析与泌水。
e.注意及时养护,既要防止混凝土表面硬化之前被雨水冲刷造成混凝土表面水灰比过大,又要防止混凝土中的水分在表层建立起强度之前散失。尤其是掺有 粉煤灰或矿渣的混凝土,养护时间不少于l4天一旦发生了路面起砂起灰的现象,也不是不可补救的,补救的措施为:
a.将起砂的那些扫干净;b.洒水;c.刷水泥浆;e.收光、保养。
在国外,大兴土木的时代已经结束,而非常注重对混凝土建筑物的维护。相比之下,国内则偏重施工时对混凝土的质量控制,往往忽视了对已有混凝土的维护和修复,认为混凝土一旦成型,结构不易改变,或者认为混凝土结构在使用期可以一劳永逸。实践证明,随着自然环境的改变和使用环境的改变,对混凝土损害加剧。因此,对其维护和修复才能保证其正常使用寿命,甚至超寿命使用。
[参考文献]
[1]林传英.混凝土路面起粉起砂的原因分析与控制措施.
[2]王福川.土木工程材料,中国建材工业出版社,2001-3.

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