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混凝土表面為什么會起砂起粉呢?一針見血說出原由!

發表時間:2024-02-27 16:56:34 點擊: 85

在現代建筑領域中,混凝土作為一種廣泛應用的主要建筑材料,其性能和使用壽命對于保障建筑物的安全性和耐久性至關重要。

然而,在實際應用過程中,我們有時會發現混凝土路面和混凝土結構表面出現起砂起粉的現象,比如道路、地坪、墻面、梁柱等表面,這不僅損害了混凝土表面的美觀性,還可能對其結構性能產生潛在的不良影響。

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01水泥砂漿地坪起砂的原因分析

水泥砂漿地坪在使用過程中,可能會出現表面起砂的現象,這不僅影響地坪的美觀性,還可能降低其使用壽命。下面從專業的角度,分析導致水泥砂漿地坪起砂的主要原因:

1、砂漿稠度問題:

水泥砂漿地坪在使用過程中可能會出現起砂現象,這通常是由于多種因素共同作用的結果。其中,砂漿稠度過大,即水灰比失衡,是一個非常重要的原因。

水灰比是指砂漿中水的用量與水泥用量的比值。在水泥砂漿的制備過程中,水灰比的控制至關重要。當水灰比過大時,意味著砂漿中水的含量相對較高,而水泥的含量相對較低。這將導致砂漿在硬化過程中無法形成堅實的結構,強度大幅下降。

具體來說,水在砂漿中起到潤滑和助流的作用,但過多的水會使砂漿變得稀薄,難以形成緊密的結構。當砂漿涂抹在地坪表面后,隨著水分的蒸發,砂漿逐漸硬化。然而,由于水灰比過大,砂漿中的水泥顆粒無法充分結合,形成的硬化結構疏松多孔,強度大大降低。

因此,在受到外部壓力或磨損時,這種強度較低的地坪表面容易出現起砂現象。起砂不僅影響地坪的美觀性,還會降低其使用壽命和性能。

2、施工時機不當:

在水泥地面施工中,地面壓光是一個至關重要的步驟,它直接影響到地面的最終強度和平整度。然而,如果壓光時機選擇不當,就可能導致地面質量大打折扣。

水泥硬化的過程是一個復雜的化學反應過程,其中水泥與水混合后,會逐漸形成堅硬的凝膠體。在這個過程中,如果壓光過早,即在水泥的水化作用尚未充分進行時,水泥凝膠尚未完全形成,此時還存在大量的游離水分。這種情況下進行壓光,不僅會導致表面出現游浮水,降低水泥砂漿面層的強度,還可能因為水分過多而影響地面的密實性和耐磨性。

相反,如果壓光過遲,即在水泥已經終凝硬化后進行壓光,此時水泥砂漿表面層的毛細孔和抹痕已經無法消除。此外,壓光過程中的擾動還可能破壞已經硬化的表面,導致面層強度和抗磨能力顯著降低。

因此,選擇恰當的壓光時機至關重要。一般來說,最佳的壓光時機是在水泥的水化作用基本完成、地面達到一定強度后進行。這樣可以確保壓光后的地面既具有足夠的強度,又具有良好的平整度和耐磨性。

3、養護條件不足:

在水泥的硬化過程中,水化作用是一個至關重要的環節。水化作用是指水泥顆粒與水分子發生化學反應,生成水化產物,并逐漸填充顆粒間的空隙,使水泥砂漿逐漸獲得強度和穩定性。

然而,如果在水化作用進行的過程中,水泥砂漿未能得到適當的養護,即水分供應不足,就會對水泥的硬化產生不利影響。水分是水泥水化的必要條件,缺乏足夠的水分會導致水化反應減緩甚至停止,從而使水泥砂漿無法達到預期的強度和抗磨性能。

具體來說,養護不當會導致以下幾種情況:一是水泥砂漿表面脫水,形成干縮裂縫,影響外觀和使用性能;二是內部水化不充分,導致砂漿結構疏松,強度降低;三是抗滲性、耐久性等性能下降,縮短使用壽命。

4、成品保護不當:

在建筑工程中,水泥地面起砂是一個常見問題,主要表現為地面表面出現砂粒松散、脫落的現象。這一問題通常與成品保護不當有關。

具體來說,水泥地面在剛澆筑完成后,其砂漿強度尚未達到設計要求,此時如果過早地允許人員走動或進行下道工序施工,地面會遭受不必要的摩擦和沖擊。這種外力作用會破壞砂漿的初步凝結結構,導致其表面強度降低,進而出現起砂現象。

此外,水泥砂漿地坪還可能因受凍而破壞其黏結力。在低溫環境下,水泥砂漿中的水分會結冰膨脹,從而產生內應力,導致砂漿結構疏松,黏結力下降。當溫度回升后,冰融化成水,砂漿中的空隙增大,地面表面就容易出現松散顆粒。

5、原材料質量問題:

水泥砂漿面層起砂問題,往往與原材料的質量密切相關。在制作水泥砂漿的過程中,若選用的水泥標號偏低,其強度將無法滿足工程需求,容易導致面層起砂。同樣地,砂子的粒徑也是一個關鍵因素,過細的砂子會影響水泥砂漿的密實性和強度,進而引發起砂現象。

水泥標號,即水泥的強度等級,是決定水泥砂漿強度的重要因素。標號低的水泥,其抗壓、抗拉等力學性能較弱,難以承受外部應力和磨損,從而增加了面層起砂的風險。

而砂子的粒徑大小,則直接影響水泥砂漿的骨料結構和密實程度。粒徑過細的砂子,雖然能夠提供更多的表面積供水泥水化反應,但也會降低骨料的骨架作用,使水泥砂漿的強度和耐久性下降。


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02混凝土表面起粉原因分析及措施

1、混凝土表面起粉,專業上稱為“泛灰”或“起塵”,是混凝土表層結構的一種常見缺陷。當我們觀察到這種現象時,通常意味著混凝土表層的結構疏松,強度偏低。這主要由兩方面的因素導致:

首先,混凝土表層的水灰比往往高于其內部。水灰比是影響混凝土性能的關鍵參數,它決定了水泥水化的程度和產物的結構。表層水灰比偏大意味著水分相對較多,導致水泥顆粒之間的搭接不夠致密,留下了較大的空隙。這些空隙不僅降低了表層的強度,還為外界的侵蝕物質提供了滲透通道。

其次,混凝土的養護條件對其表層結構的形成至關重要。養護不當,特別是在施工早期,如果水分散失過快,會導致表層水泥水化不充分,形成大量的水孔。這些水孔進一步削弱了表層的結構,使其變得疏松易碎。同時,由于水分散失過快,表層與內部之間的應力差異增大,加劇了表層結構的破壞。

2、混凝土表層出現“起粉”現象,往往與水泥的水化程度密切相關。水泥水化是指水泥與水發生化學反應,生成硬化的水泥石的過程。在混凝土中,這一過程對混凝土的強度和耐久性起著至關重要的作用。

當檢測發現混凝土表層水泥水化程度較高時,這通常是由于泌水現象導致的。泌水是指混凝土在澆筑和振搗過程中,內部的水分被擠壓到表面,使得表層水泥漿中的水分過多。這種情況下,表層水泥的水化反應會更加劇烈,但由于水分過多,水化產物無法充分填充混凝土內部的空隙,從而導致表層結構疏松,易于起粉。

相反,如果檢測發現混凝土表層水泥水化程度較低,這通常是由于施工養護不當所致。例如,在混凝土澆筑后未能及時進行充分的濕養護,或者養護時間過短,都會導致表層水泥未能充分水化。這種情況下,表層混凝土的強度會較低,也更容易出現起粉現象。

3、影響混凝土表層水灰比的因素:

① 混凝土配合比與泌水現象的專業解析:

混凝土的配合比是決定其性能的關鍵因素之一,其中水灰比與外加劑的摻量對混凝土的工作性能有著顯著影響。

水灰比,即水與水泥的比例,是影響混凝土硬化時間和泌水性的重要參數。當水灰比較大時,意味著混凝土中的水分相對較多。這不僅會延長水泥的凝結硬化時間,因為需要更多的時間來消耗這些額外的水分,而且還會增加混凝土中自由水的數量。隨著時間的推移,這些自由水可能會逐漸與水泥分離,導致混凝土出現泌水現象。

此外,混凝土中外加劑的摻量也是需要嚴格控制的因素。外加劑通常用于改善混凝土的工作性能,但如果摻量過多,尤其是緩凝組分的過量摻入,可能會對新拌混凝土的穩定性產生不利影響。過多的外加劑可能導致混凝土出現大量的泌水和沉析,這是因為外加劑可能會干擾水泥顆粒與水分之間的正常相互作用。當大量的自由水從混凝土表面泌出時,不僅會影響水泥的凝結硬化過程,還會降低混凝土的保水性能,從而加劇泌水現象。

② 混凝土的組成材料對其泌水性能的影響:

混凝土作為一種廣泛應用的建筑材料,其性能受到組成材料的顯著影響。在混凝土的制備過程中,各種原材料的特性及其相互作用會直接關系到混凝土的質量,其中之一就是泌水性能。以下將從專業的角度,詳細分析混凝土各組成材料對其泌水性能的影響。

A. 砂石集料中的泥土含量

砂石集料中若含有較多泥土,這些泥土顆粒會附著在水泥顆粒表面,阻礙水泥與水分的正常反應。水泥的水化作用是混凝土硬化的關鍵過程,若受到阻礙,會導致混凝土的凝結時間延長,泌水量增加。泥土中的黏粒還具有吸水膨脹的特性,進一步加劇了混凝土的泌水現象。

B. 砂的細度模數與顆粒級配

砂的細度模數反映了其顆粒的粗細程度。細度模數大的砂,顆粒較粗,空隙率相對較大,容易導致混凝土泌水。特別是當砂中0.315mm以下及2.5mm以上的顆粒含量不均衡時,會進一步影響混凝土的泌水性能。細顆粒的缺乏使得混凝土中的空隙無法得到充分填充,而粗顆粒的過多則提供了水分運動的通道。

C. 礦物摻和料的顆粒特性

礦物摻和料如礦渣、粉煤灰等,在混凝土中起到改善性能和節約水泥的作用。然而,這些摻和料的顆粒特性對混凝土的泌水性能也有顯著影響。若礦物摻和物中細顆粒含量少、粗顆粒含量多,則其在混凝土中形成的結構較為疏松,水分容易滲透和泌出。特別是使用磨細礦渣作為摻和料時,由于其水化速度較慢且保水性能較差,往往會增加混凝土的泌水量。

D. 水泥的性能參數

水泥作為混凝土的主要膠凝材料,其性能參數對混凝土的泌水性能具有決定性影響。水泥的凝結時間、細度、比表面積以及顆粒分布都會影響其水化速度和程度,進而影響混凝土的泌水性能。水泥凝結時間過長會導致混凝土在靜置期間水分過多泌出;細度過粗、比表面積過小以及顆粒分布中細顆粒含量過少,都會減少早期水泥的水化量,使得混凝土中的毛細孔無法得到及時封堵,從而加劇泌水現象。

③ 混凝土施工與養護的專業解析:

混凝土作為建筑領域的重要材料,其施工與養護過程對最終的結構性能至關重要。以下是對該過程中幾個關鍵環節的專業解析:

A.施工過振的影響

在混凝土施工過程中,過度的振搗并不會將密度較小的摻和料或混合材振至表面,而是會加劇混凝土的泌水現象。這導致混凝土表層的水灰比增大,即水分相對增多,水泥漿上浮,可能影響表層的強度和耐久性。

B.早期養護與雨水沖刷

當混凝土表層的水泥尚未完全硬化時,若過早進行灑水養護或遭受雨水沖刷,同樣會使表層的水灰比增大。這種情況下,表層的水泥顆粒可能被過多的水分稀釋,難以形成緊密的結構,從而降低強度。

C.干燥條件下的養護挑戰

在干燥或炎熱的氣候條件下,混凝土表面的水分蒸發速度可能超過其泌水速度。這導致表層水分大量損失,水泥得不到充分的水化反應所需的水分,因此難以形成足夠的表面強度。這種情況下,混凝土表面容易出現起粉、開裂等現象。

D.施工與養護策略的調整

鑒于以上因素,混凝土施工與養護策略應根據具體的氣候條件、混凝土強度等級和水泥品種進行調整。例如,在干燥條件下,可以采取覆蓋保濕措施來減緩水分蒸發;而在多雨季節,則需要注意避免過早的灑水養護和防止雨水沖刷。通過科學合理的施工與養護方法,可以確保混凝土在施工后至建立起足夠強度之前得到充分的濕養護,同時避免嚴重的泌水和強度損失問題。

4、防止混凝土表面起粉的技術措施:

混凝土表面起粉是混凝土工程中常見的問題,它會影響混凝土的美觀性和耐久性。為了避免這一現象的發生,我們可以采取以下專業措施:

① 優化混凝土配合比:確保混凝土的水灰比適中,不宜過大,以避免表層水灰比過高導致起粉。同時,要控制外加劑的摻量,避免過摻,以及選擇適宜的凝結時間。對于砂石集料,應符合國家質量要求,特別注意砂中0.315mm以下的顆粒含量,以控制細度模數。水泥的選擇也要考慮其凝結時間、表面積和顆粒級配,不宜過長、過小或過分集中。

② 控制施工過程:在混凝土施工過程中,要防止振搗過度,以免造成混凝土離析和泌水,進而導致表面起粉。正確的振搗方式應該是使混凝土充分密實,但不過度擾動。

③ 加強施工后養護:混凝土施工后要及時進行養護,防止表面在硬化之前被雨水沖刷或表層水分過快散失。特別是摻有粉煤灰或礦渣的混凝土,由于其早期強度較低,更需要注意早期充分的濕養護。通常,在混凝土接近終凝時,應對混凝土進行二次抹面或壓面,以封閉表面孔隙,使混凝土表層結構更加致密,從而提高表層強度和抗起粉能力。

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03地面起砂的原因分析

1、水泥砂漿的水灰比與強度關系簡析

水泥砂漿的拌和過程中,水灰比是一個至關重要的參數。水灰比,即水和水泥的比例,對水泥砂漿的性質有著決定性的影響。當水灰比過大時,意味著相對于水泥的量,水的含量偏高。這種情況下,水泥顆粒之間的連接會因為過多的水分而變得不夠緊密,導致整體結構的強度降低。

在建筑工程中,抹面層的強度是確保建筑質量和使用壽命的關鍵因素之一。如果水灰比控制不當,導致抹面層的強度偏低,那么在使用過程中,這層結構可能會更容易出現開裂、脫落等問題,進而影響到整個建筑的穩定性和安全性。

2、水泥硬化原理與地面壓光時機的把握

水泥硬化是一個復雜的水化反應過程,它涉及到水泥顆粒與水分子之間的相互作用和結晶體的形成。這個過程中,時間的把控對于地面壓光來說至關重要。

地面壓光是對水泥地面進行最后處理的一道工序,其目的是使地面更加光滑、堅硬和耐磨。然而,壓光時機的選擇直接影響到地面的最終質量。

如果壓光過早,即在水泥還未充分硬化時就進行操作,會導致地面表面出現起砂、起灰等問題。這是因為此時水泥顆粒之間的連接還未完全形成,地面結構不穩定,容易受到外力影響而破壞。

相反,如果壓光過遲,即在水泥已經硬化較長時間后才進行操作,地面可能已經過于堅硬,難以達到理想的壓光效果。此外,過遲壓光還可能導致地面出現裂縫等問題,因為水泥在硬化過程中會逐漸收縮,過遲的壓光會干擾這一自然過程。

3、水泥地面養護的重要性及其對性能的影響

水泥地面在施工完成后,需要進行適當的養護以確保其正常的水化反應和強度發展。養護不當會對水泥地面的性能產生不利影響。

首先,如果養護天數不足,特別是在干燥環境中,水泥地面中的水分會迅速蒸發,導致水泥砂漿脫水。脫水會阻礙水泥的水化作用,這是水泥形成強度的關鍵過程。水化作用不充分會直接影響水泥地面的強度和抗磨性,使其易于受損和起砂。

其次,過早澆水也是養護中的一個常見問題。過早澆水會導致地面表層的砂漿被沖走,形成脫皮現象,同時使砂粒外露。這不僅影響了地面的美觀性,更重要的是降低了地面的密實性和耐磨性。在使用過程中,這樣的地面很容易起砂,縮短了其使用壽命。

4、水泥地面的使用時機與強度關系

水泥地面在施工后需要經歷一個逐步硬化的過程,以達到其設計強度。在這個過程中,如果過早地使用水泥地面,尤其是在其尚未達到足夠強度時就上人進行下道工序,會對地面造成嚴重的損害。

在水泥地面硬化的初期,其內部結構仍在形成和穩定過程中。此時,地面的強度較低,容易受到外部荷載的影響而發生變形或破壞。如果在這個階段進行使用或施工,會使地面受到額外的壓力和磨損,導致其表面起砂、開裂或產生其他缺陷。

5、冬季施工中水泥地面的凍害問題

在冬季施工中,水泥地面容易遭遇凍害,這主要是由于低溫環境下水泥水化反應的減緩或停滯所導致的。當施工場地未封閉門窗或缺乏供暖設備時,外部冷空氣的侵入會使得室內溫度下降,進而影響水泥的正常硬化過程。

凍害對水泥地面的影響主要表現為起砂和脫皮現象。這是因為在低溫條件下,水泥顆粒間的連接變得脆弱,地面表層的砂漿容易脫落。同時,由于水化反應的不完全,地面的強度也會受到影響,使其在使用過程中更容易出現起砂。

6、新抹地面冬季使用不當影響

在冬季,新抹的水泥地面需要特別注意使用方式,以避免不當操作導致的質量問題。其中,一個常見的誤區是在新做的水泥地面房間內過早生火升溫。這種做法可能會產生意想不到的后果。

燃燒時釋放的二氧化碳氣體,在正常情況下是無害的。然而,在新抹的水泥地面環境中,二氧化碳與尚未完全硬化的水泥砂漿面層中的氫氧化鈣發生反應,生成碳酸鈣。這一化學反應會干擾水泥的正常水化作用,進而顯著降低地面的強度。

水泥的水化作用是形成堅固地面的關鍵過程,它需要時間來進行充分的反應。在冬季低溫環境下,水泥的硬化速度已經相對較慢,而過早生火升溫所產生的二氧化碳進一步阻礙了這一過程,導致地面更容易出現起砂等質量問題。

7、地面起砂的原材料因素解析

地面起砂問題,除了施工和使用過程中的因素外,原材料的質量也是至關重要的。下面,我們來深入解析一下原材料如何影響地面質量。

a. 水泥質量與活性

水泥作為地面的主要膠凝材料,其質量直接關乎地面的強度和耐久性。如果水泥強度低、過期、受潮或結塊,其活性將大大降低。活性低的水泥在水化反應中無法充分發揮作用,導致地面面層的強度和耐磨性能顯著下降。

b. 砂的含泥量

砂是地面混凝土的重要組成部分,其質量同樣不容忽視。如果地面用砂含泥量超過10%,這些泥土顆粒會占據砂粒之間的空隙,阻礙混凝土的密實成型。同時,泥土還會降低砂的有效粒徑,使得混凝土的強度和粘結力大幅下降。這種情況下,地面很容易出現起砂現象。

c. 砂的細度模數

砂的細度模數也是影響地面質量的關鍵因素。如果砂子過細,其表面積會增大,導致拌合時需要更多的水。這樣一來,混凝土的水灰比就會增大,強度隨之降低。此外,過細的砂子還容易在混凝土中產生離析和泌水現象,進一步削弱地面的強度和耐磨性。

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04混凝土結構起砂起粉如何解決?

當混凝土地面、道路出現起砂起粉現象時,需要采取專業的處理措施來恢復其使用性能和外觀。以下是針對地面和道路起砂起粉情況的處理材料和方法:

1、對于地面和道路:

① 混凝土路面高強修補料:這種修補料具有高強度和快速硬化的特點,能夠有效地填補起砂起粉造成的坑洼和不平整。另外混凝土路面高強修補料自帶流動性,可以自動找平,加水攪拌均勻即可使用,施工簡單方便。

② 混凝土密封固化劑:該固化劑能夠滲透到混凝土表面與混凝土中的成分發生化學反應,形成堅硬而致密的封閉層。這不僅可以防止水分和有害物質侵入混凝土內部,還能提高地面的耐磨性和抗起砂性能,噴灑在起砂起粉的地面上之后再進行打磨拋光處理,這樣就得出一個光滑增亮的地面,不過一般都是一些車間倉庫廠房用的多一些,咱們就稱之為固化地坪,或者叫做耐磨地坪。

2、對于混凝土墻面、梁柱等立面和仰面結構:

除了地面和道路外,混凝土墻面、梁柱等立面和仰面結構也可能出現起砂起粉的情況。如果不及時處理或將造成更為嚴重的損壞,針對這些問題,可以采用以下處理材料和方法:

① 高強聚合物砂漿:這種砂漿由高分子聚合物和特殊骨料組成,具有優異的粘結性、抗裂性和耐磨性,施工簡單方便,只需要加水攪拌即可使用,將其涂抹在受損的混凝土表面上,可以形成一層堅固的保護層,有效防止起砂起粉現象的繼續發展。

② 環氧樹脂砂漿:環氧樹脂砂漿也被稱之為環氧砂漿、環氧修補砂漿、環氧乳液砂漿,當然這個是根據不同組份來叫出來的,這種材料有區分油性和水性(改性),也分雙組份和三組份,一般破損用雙組份的足夠,處個別特殊結構要求較高的可以用水性三組份或者油性環氧樹脂砂漿,不管是那種型號的,這種砂漿都具有極高的抗壓強度、粘結性和耐久性,適用于對混凝土表面進行修復和加固。它能夠與混凝土牢固地粘結在一起,形成一個整體性強、耐磨性好的修復層。

③ 混凝土表面增強劑:這種增強劑能夠滲透到混凝土內部,與混凝土中的氫氧化鈣等物質發生反應,生成堅硬且致密的物質。通過增強混凝土表面的密實性和硬度,可以顯著提高混凝土的耐磨性、抗壓強度和抗起砂性能。混凝土表面增強劑為透明無色的,可以滾涂、噴涂、刷涂,一般都是直接噴灑在強度不夠的混凝土結構表面,尤其是新澆筑的混凝土結構,在拆模后回彈強度上不來,強度較低。



內容來源:砼界

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