混凝土路面起粉起砂的原因分析与控制措施

1、混凝土路面起粉起砂的原因分析与控制措施.txt49礁石因为信念坚定，才激起了美丽的浪花；青春因为追求崇高，才格外地绚丽多彩。50因为年轻，所以自信；因为自信，所以年轻。混凝土路面起粉起砂的原因分析与控制措施(一 2009-11-25 13:40 通过混凝土路面、地面等“起粉”层的对比的检验，分析了造成混凝土表面“起粉” “起砂”的原因，并从混凝土强度、水泥、砂石等原材料、混凝土配合比设计及施工养护等角度提出了预防或减少混凝土表面“起粉” “起皮”或“露砂”的技术措施。 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“

2、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。 一 混凝土 “起粉” 面层的取样检验 某地混凝土路面工程，采用C35强度等级的商品混凝土，其中有部分路面用的是不掺粉煤灰 (纯水泥混凝土的商品混凝土，另一部分路面用的是掺有10%粉煤灰的商品混凝土。水泥用同一厂家生产的同一品种水泥。竣工后发现，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

3、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。 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”。供应商则认为：混凝土表面“起粉”主要是施工过程振捣过度或施工后养护不当造成的，与混凝土掺加材料本身或水泥等是否掺有粉煤灰无关。 为此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:

4、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。 众所周知：砂的主要化学成分是SiO2，粉煤灰及粘土质物质的主要化学成分是SiO2与AL2O3。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C

5、aO 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

6、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。 类似于路面“起粉” “起皮” 和“起砂”的现象还常见于大面积的楼面、停车场、仓库地面等薄壁混凝土等工程，对这类问题的多次现场分析及取样分析结果均表明，“起粉”的主要原因不是粉煤灰或其它混合材或掺合料的在面层的聚集，而是混凝土泌水, 造成混凝土表层结构疏松、强度偏低。 二、混凝土面层“起粉” “起砂”的原因分析 混凝土面层的“起粉” “起砂”除由于泌水引起外，也有可能养护时间不足或过分失水的原因引起。规范规定除硅酸盐水泥、普通水泥养护时

7、间不少于7天外；其他的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥时，不少于14天；掺粉煤灰的混凝土养护时间不少于l4天，如养护时间不够，则在太阳暴晒或干燥空气中造成水分大量蒸发，表面水分的蒸发大于混凝土的泌水速度，将导致表层水分大量挥发，水泥会减缓甚至停止水化，表层水泥得不到充分的水化，面层就无法达到设计强度，建立不起足够的表面强度进而发生起粉或起砂等质量问题。从众多起案例分析来看，因泌水而导致混凝土表面“起粉”的情况居绝大多数。 新拌混凝土是由颗粒大小不同、密度不同的水泥颗粒、砂、石等多种固体和水等组成的混合料，混凝土浇筑后在凝结以前，新浇混凝土内悬浮的 化速度较慢，且矿渣玻璃体保水性能较差，往往会加

8、大混凝土的泌水量；粉煤灰过粗，微细集料效应减弱，也会使混凝土泌水量增大。 粉煤灰在道路混凝土中的应用，国内外已有大量工程实例。试验结果表明:C35道路混凝土中掺入45 kg/m3粉煤灰时，混凝土的综合性能最佳，此时粉煤灰掺量为胶材量的12.0%。为此推荐粉煤灰掺量为水泥用量的8%- 20%。特别是使用普通硅酸盐水泥时，粉煤灰掺量不能太大， 否则早期强度低，如养护不充分，混凝土得不到充分水化，易“起粉”和耐磨性降低。 粉煤灰的品质也是重要的影响因素，规范规定III级粉煤灰不能用于钢筋混凝土和C30以上路面混凝土。但目前国内的粉煤灰除经过处理的I级灰能保证品质外，II级灰质量很难保证，基本上是统灰

9、，其活性指数达不到要求，许多粉煤灰如同砂、石粉的功能一样，仅仅是改善混凝土和易性，对混凝土路面的性能有害而无利。另外，如直接使用湿排成团粉煤灰或受潮粉煤灰时，因搅拌不开或不均匀，从而引起“起皮”、空鼓等质量问题。 4、水泥的品种和特性 水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料，与混凝土的泌水性能密切相关。水泥的凝结时间、细度、比表面积与颗粒分布都会影响混凝土的泌水性能。水泥的凝结时间越长，所配制的混凝土凝结时间越长，且凝结时间的延长幅度比水泥净浆成倍地增长，在混凝土静置、凝结硬化之前，水泥颗粒沉降的时间越长，混凝土越易泌水；水泥的细度越粗、比表面积越小、颗粒分布中细颗粒(<5um含量越少，早期水

10、泥水化量越少，较少的水化产物不足以封堵混凝土中的毛细孔，致使内部水分容易自下而上运动，混凝土泌水越严重。 有些立窑企业使用萤石矿化剂，由于控制不好,致使熟料的凝结时间大幅度延缓；有的由于水泥粉磨时，控制细度较粗，比表面积较小，造成凝结时间过长；水泥的凝结时间过长均易导致混凝土泌水最终引起混凝土面层“起粉” “起砂”。 有些粉磨设备磨制的水泥，尤其是带有高效选粉机的系统磨制的水泥，虽然比表面积较大，细度较细，但由于选粉效率很高，水泥中细颗粒中小于3微米的含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉等问题。 5、混凝土外加剂品种和掺量:掺量过多或者缓凝组分掺量过多，会造成新拌混凝土的大量泌水和离析，大量

11、的自由水泌出混凝土表面，影响水泥的凝结硬化，混凝土保水性能下降，导致严重泌水。 （三） 施工原因 混凝土工程，不仅了提高混凝土的质量，改善了环境，而且提高施工效率。但由于一些单位在施工中不注重施工与养护 在进行配合比设计时，首先要保证水泥用量、水灰比、粉煤灰掺量、砂率等技术指标满足规范要求，不能随意增大或减小。外加剂掺量不能过量，否则容易造成泌水。 （三） 原材料质量控制 尽量不用细砂，否则应增加水泥用量，以提高粘结性能；不能使用受潮的粉煤灰或水泥，因为受潮的水泥或粉煤灰往往因结团，活性降低，不易搅拌均匀，胶结性能差，造成其强度、硬度和耐磨性都显著降低。 （四） 坍落度的控制 在施工允许的范围

12、内，坍落度应尽可能地小，这样才能做到降低水灰比，减少泌水。 （五） 施工单位应注意 1、不随意往混凝土搅拌车内加水，施工路基不能有积水，更不可过量洒水做面层。防止增大水灰比而影响路面强度和耐磨性。 2、不漏振不过振，抹面应及时；出现泌水时不能简单采用撒干水泥粉的抹面处理方法。 3、终饰后的混凝土表面不能雨淋，在混凝土终凝后应立即采取覆盖措施(比如:草袋、麻袋、塑料薄膜等；每天均匀洒水养护，始终保持混凝土处于潮湿状态，直至养护期满。 4、施工后要注意及时养护，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

13、土，由于其早期强度较低，表层没有足够多的水化产物来封堵表层大的毛细孔，若不注意早期充分的湿养护，混凝土表层水分散失较快较多，表层水泥得不到充分的水化，亦会导致表层混凝土强度偏低，结构松散。通常，在混凝土接近终凝时，要对混凝土进行二次抹面(或压面，使混凝土表层结构更加致密。 因此，施工与养护方法应根据不同的气候条件、不同强度等级的混凝土和不同品种的水泥而及时调整，保证混凝土在施工后至建立起足够的强度之前有充分的湿养护而又不出现严重的泌水。 四、结论 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

14、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： 1、 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。 2、 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。 3、 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