起砂是常見的一種混凝土缺陷, 本文就重點分析了混凝土起砂的原因、處理辦法及相應的預防措施。 商品混凝土的出現有利于控制混凝土質量, 高質量、高效率、高速度的新型建筑生產模式對于建筑施工是一次革命。商品混凝土在房屋及道路等結構應用中, 常會發現混凝土表層的水泥基體松散, 露出砂子使得結構強度降低, 這一混凝土缺陷稱為混凝土起砂。混凝土起砂不僅影響混凝土建筑的結構質量, 而且影響外觀質量, 如果形成大面積起砂, 則會導致建筑工程質量大幅降低, 這是建筑施工中常見的質量糾紛問題。混凝土表面起砂通常表現為: 混凝土強度降低, 表面平整度差, 混凝土受到擾動后, 表面有松散粉末或細碎骨料脫落。隨著擾動時間的增加, 表面破損較為嚴重, 露出石子等粗骨料, 甚至結構表面出現大范圍缺損。混凝土起砂的主要原因為: 混凝土原材料選材、質量問題及配合比不合理, 混凝土施工管理不嚴格及后期養護出現問題等。目前, 為避免起砂產生, 從混凝土原材料的選擇、質量及配合比, 到混凝土施工過程中都應嚴格管理, 控制施工質量。隨著對起砂這一缺陷的預防和處理措施的加強, 混凝土強度及外觀質量會不斷得到改善。
1 工程實例
江蘇某工程在竣工后不久, 就發現樓地板及梁表面出現起砂 , 之后施工單位對起砂的部位進行后期砂漿抹灰處理, 但處理后較短時間內, 抹灰位置的砂漿層脫落, 露出砂子。根據這幾年遇到的混凝土起砂的缺陷, 本文將從混凝土起砂的原因、起砂的處理措施及預防措施等方面對混凝土起砂這一缺陷進行探討, 在已有的研究基礎上進行總結。
2 混凝土起砂原因分析 研究表明: 起砂的主要原因是混凝土泌水, 造成混凝土表層水灰比過大, 水化較充分所致。而影響混凝土泌水的主要原因是原材料、配合比、施工與養護等因素。
2. 1 原材料原因 1) 水泥強度等級低, 未使用要求的水泥強度等級, 導致澆筑后的混凝土強度不達標; 或者使用超過保質期的水泥, 水泥超過保質期后, 由于自身吸水, 使水泥受潮結塊, 使得水泥的強度等級降低。在外力作用下, 混凝土表面出現剝落, 形成起砂。由于選擇水泥品種的原因, 造成混凝土起砂, 不同的水泥品種和易性差異也較大, 如在道路中應選用硅酸鹽水泥, 而選用復合硅酸鹽水泥進行混凝土攪拌, 從而造成混凝土起砂。其原因為: 復合硅酸鹽水泥中混合材摻量大大高于硅酸鹽水泥, 選用復合硅酸鹽水泥進行混凝土配制時, 在澆筑搗固過程中, 粉煤灰等密度較輕的混合材易上浮到混凝土表面, 使得表層混凝土強度降低, 嚴重時會造成混凝土表層不能正常凝結、硬化。 2) 砂等細骨料細度模數高, 粒徑大, 孔隙率大。在相同水泥用量的情況下, 混凝土的密實度則相對較低, 因而強度也較低。并且砂等細骨料越粗越容易使得混凝土出現離析、泌水, 從而使得混凝土表面的強度降低, 造成混凝土起砂現象。相反, 砂等細骨料越細, 需要的水泥漿體越多, 在相同的水泥用量下, 砂子等細骨料過細, 則會出現離析等現象, 使得混凝土強度降低, 形成起砂現象。 3) 砂的顆粒級配也是影響混凝土起砂的重要原因, 砂的級配較差, 空隙大, 在水泥用量不變的情況下, 空隙需要大量的水泥漿體填充, 造成部分骨料未能被漿體包裹, 使得混凝土強度較低, 導致混凝土表面起砂。 4) 水灰比過大, 水泥用量過少, 表面發生泌水現象, 造成砂漿或細石混凝土的強度下降, 容易起砂。 5) 混凝土中外加劑摻量過量, 會造成新拌混凝土大量泌水, 大量自由水泌出混凝土表面, 影響水泥的正常凝結硬化, 造成起砂。 6) 粗、細骨料含泥量較大, 嚴重影響水泥早期水化, 使得混凝土泌水, 造成起砂。其原因為: 骨料中的泥土包裹水泥顆粒, 水與水泥顆粒不能完全接觸, 延緩水泥水化。
2. 2 施工原因
1) 模板原因 用于混凝土工程的模板間接縫不嚴實, 在混凝土澆筑振搗后水泥漿會從模板的縫隙處漏出, 使得混凝土表面的骨料缺少水泥漿包裹而形成起砂。在現場施工中發現, 還有一部分起砂是由于模板上殘留的砂漿等污物造成的。
2) 振搗過度 混凝土振搗是以混凝土表面平整且基本不再出現氣泡, 表面出現水泥浮漿為宜。但施工人員違反施工要求將振動棒插到一個位置不動, 在振搗充分后也不關閉振搗設備, 造成混凝土局部過振。再者, 在混凝土澆筑過程中, 混凝土流動性不足, 為取得好的振搗效果, 施工人員往往增加振搗強度及時間。這些錯誤的振搗方式都有可能使混凝土出現離析, 造成起砂。
3) 雨天施工 雨天進行混凝土澆筑時很難防止雨水進入模板中, 雨水進入正在澆筑的混凝土中, 會使得水泥漿變稀, 從而造成混凝土的水灰比被動提高。或者混凝土表層的水泥尚未硬化, 表面就受到雨水的沖刷, 致使未硬化的混凝土表面水灰比增大或水泥漿流失, 形成起砂。
4) 養護不當 澆筑后的混凝土養護時間過早, 混凝土中的水分較多, 從而導致混凝土水灰比變大, 造成起砂。而混凝土養護時間過長, 也會使得混凝土起砂。其原因為:水泥水化時, 大量水化熱不能及時地散發使得混凝土中的水分大量蒸發, 混凝土處于缺水狀態, 從而減緩混凝土的硬化速度, 造成混凝土強度與耐磨性都明顯降低。養護不充分, 暴曬或大風等在混凝土養護中遇到的問題都會導致混凝土表面得不到充分水化, 導致強度較低, 形成起砂。
5) 冬期施工 在沒有保溫措施的冬季進行施工, 混凝土在施工過程中容易受凍, 使得表面強度降低, 并且在混凝土受凍后, 其體積膨脹, 而在解凍后膨脹的混凝土不能恢復, 使得混凝土的孔隙率變大, 表面形成松散的顆粒, 大大降低了表面的強度, 經過擾動后就會起砂。
3 混凝土表面起砂處理方法
處理混凝土表面起砂的主要做法為: 將起砂的位置清理到結構層, 之后根據具體工程采用適宜的方法對起砂的部位進行修補加固。具體做法如下。
1) 清理 對混凝土表面起砂的區域, 應先將表面的浮塵及浮漿清理干凈, 并且用水沖洗。然后對清理后的混凝土進行打磨, 打磨到堅硬的表面為止。
2) 修補 先將打磨出來的浮塵清理干凈, 然后用水沖洗,等晾干后，采用一種液體水溶性的混凝土密封固化劑對起砂部位進行處理, 這種硬化劑通過滲透起作用, 進入混凝土中形成致密結晶體, 從而提高混凝土的強度。
4 起砂的預防方法
1) 控制原材料 選擇適宜的水泥、合理的骨料級配, 原材料應干凈無雜質, 選擇適宜的水灰比。
2) 控制施工工藝 混凝土施工過程中應嚴格管理, 避免違規操作, 澆筑后的混凝土應加強養護, 確保混凝土的正常凝結固化。避免雨天施工, 廣泛推廣使用透水模板布, 在冬期施工應注意混凝土澆筑過程及澆筑后養護過程的保溫。
5 結語
在混凝土的各個環節, 避免混凝土成型后出現起砂缺陷。嚴格控制原材料的選取及配制, 施工過程中嚴格控制施工條件、程序及要求, 后期養護要按規范要求嚴格執行。消除混凝土起砂的原因, 提高混凝土的性能, 使結構更可靠。發生起砂的混凝土應按正確的方法進行消除缺陷, 切勿只進行簡單的表面抹灰處理, 對缺陷進行掩蓋。