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水泥砂浆地面"起灰"成因及解决方法

针对水泥用户或施工方经常反映的水泥砂浆地面“起灰”的质量问题,通过理论和实践两个方面的研究和探讨,提出导致水泥砂浆地面“起灰”不仅与水泥特性、水泥细度、凝结时间、混合材掺量、外加剂使用等有关,而且还与施工方法、养生条件有关。引起水泥砂浆地面“起灰”的原因是多方面的,因而除了要改进水泥特性和质量外,更重要的是要有一个正确的使用方法。
关键词:砂浆;“起灰”;压浆;养生

水泥砂浆经压浆后导致施工地面“起灰”是目前一些水泥厂会经常遇到的外部质量投诉。对这类投诉,经现场取样检验往往是水泥的各项质量指标符合标准或出厂要求,而对于导致地面“起灰”的原因会使用户及施工方首先认为是水泥质量有问题,特别是当现场没有存样而无法检验验证、厂方又说不清导致地面“起灰”的真正原因时,最终的处理结果是厂方只能无奈地按水泥质量问题进行包赔处理。到底是什么原因导致地面“起灰”,如何避免或减少地面“起灰”,多年来笔者结合对外部部分质量异议的调查处理,对地面“起灰”的原因进行了多方面的研究和探讨,从理论和实践两个方面分析和论证导致砂浆地面“起灰”的主要原因。
1 水泥砂浆地面“起灰”的成因
1.1 与水泥特性有关
砂浆地面所用水泥主要是以32.5强度等级水泥为主,而辽宁地区砂浆地面所用水泥主要为P·S·A32.5级矿渣硅酸盐水泥,随着水泥工艺技术的发展和不断降低成本的要求,以32.5强度等级水泥为主的各类水泥混合材掺量不断加大,而且可替代的混合材种类增多,这使水泥的特性发生了变化。由于矿渣水泥的水化性质以及矿渣和替代的混合材料掺量较大,使水泥形成浆体后本身保水性能较差、泌水性较大,加之有些水泥凝结硬化时间相对较长,导致经压浆后的水泥内层以及地面表层水泥浆体水分失去或蒸发较快,水泥砂浆内部提供表面砂浆层的水分因分泌过快而无法满足表面层水泥浆体水化硬化所需要的水分,使得表层水泥浆体不能够在凝固后进行充分地水化硬化,从而使表面层水泥水化后形成强度较低的水化产物。另外,经压浆后的砂浆表面浆体多为密度较小而又难磨的矿渣粗颗粒,这些粗颗粒水化硬化速度相对较慢,并且因表面层水泥浆体水灰比较大,造成表面层水泥水化产物搭接松散、强度较低,从而会导致表面砂浆“起灰”。
1.2 与水泥质量有关
水泥砂浆地面“起灰”往往与水泥的细度和凝结时间有关。这是因为水泥的细度越粗,早期水化的产物越少,而较少的水化产物又不足以封堵砂浆的毛细孔,致使砂浆内部水分自下而上运动,砂浆的泌水性加大;另外,水泥凝结时间越长,所配制的水泥砂浆凝结时间越长,在砂浆凝结硬化之前,水泥因水泥颗粒大量沉降而大量泌水。因此,水泥细度粗、凝结时间长会造成水泥砂浆大量泌水,正因为如此,笔者会经常遇到用户投诉因使用细度较粗的水泥而引起的砂浆地面“起灰”。

1.3 与水泥外加剂的使用有关
目前,各水泥企业为降低成本在水泥生产过程中普遍使用外加剂,由于外加剂的使用,使水泥熟料的组份减少,加之压浆后水泥砂浆地层矿渣颗粒相对较多,水化时表层液相中的Ca(OH)2能度低,在碱性及外加剂的激发使用下不能使表面硬化或产生一定的强度,在表面层硬化后就会引起表面“起灰”。
1.4 与水泥施工方法及养生不当有关
导致地面“起灰”同样与使用方的施工和养生不当有关。笔者曾在几年前参与处理过多起地面“起灰”的质量投诉,发现地面“起灰”多数与施工和养生不当有关。可以将其施工方法和养生条件、“起灰”后的现象归纳为:
(1)均为夏季炎热干燥时期施工的地面;
(2)多数未进行正常的养生或养生的时间不及时;
(3)压浆次数过多;
(4)“起灰”表面干燥后形成大量的表面裂纹;
(5)“起灰”后表面发白,似乎表面水泥未经水化。
上述施工、养生方法和“起灰”表面的迹象表明其施工和养生方法不当的问题,主要体现在:
(1)压浆过频和过力,一方面将密度较小的未被磨细的粉煤灰、矿渣粗颗粒压浮到压浆表面,同时也将导致砂浆或混凝土内部失水过快,表层水分暂时过大,造成压浆的沉析,水分蒸发后形成大量的水孔,从而使砂浆表面形成了疏松的结构。
(2)压浆时间过早,虽容易形成浆体,但过早压浆会扰动损伤水泥胶体的凝结结构,这一点也许是导致许多地面砂浆“起灰”的主要原因。
(3)夏季时气温高、干燥,砂浆表面水分蒸发快,如不养生或养生不及时就会造成水泥浆体凝结硬化期间的“间断点”,从而使水泥浆体失去胶凝性,表现为表层水泥松散发白。笔者曾采用用户投诉的“起灰”水泥进行试验,结果表明只要进行湿养和及时淋水,多数不再出现“起灰”现象。
(4)所用砂子含泥过大,使水泥颗粒被泥土包裹,压浆后砂石中被包裹的水泥被压浮到砂浆表面,影响到砂浆表层水泥的早期强度。
(5)有些用户在地面施工中采用小水泥厂生产的低标号水泥,这类水泥熟料组分少,矿渣、粉煤灰组分较多,经压浆后表层矿渣或粉煤灰颗粒较多,若不注意湿养或及时养护,就会使表层水泥浆体得不到充分的水化,最终会导致砂浆表面层结构松散,无法形成所谓坚实的“硬皮”。
2 如何避免地面砂浆“起灰”
引起地面砂浆“起灰”的因素是多方面的,有时往往可能由于上述几个方面综合作用的结果,因此解决的方法也要综合考虑。
2.1 改善水泥性能
从水泥生产厂看来,避免地面砂浆“起灰”首先要考虑如何来改善水泥性能,即保水性和泌水性。提高保水性可以防止地面表层砂浆因水分蒸发过快而影响砂浆凝结硬化;减少水泥的泌水性可以防止地面砂浆沉淀分层。提高水泥保水性或减少水泥的泌水性可考虑在水泥中掺入适量的软质混合材料,如石灰石、沸石等。另外控制适当的水泥凝结时间,防止水泥凝结时间过长而形成砂浆离析分层也是重要的。
2.2 提高水泥粉磨细度
水泥细度大小对地面砂浆“起灰”的影响是至关重要的,混合材掺量较大的水泥,避免地面砂浆“起灰”必须要提高水泥粉磨比表面积,对于矿渣水泥而言,将水泥比表面积控制在320m2/kg~350m2/kg。
2.3 正确选择水泥
避免地面砂浆“起灰”要正确选择水泥品种,不要选择混合材掺量较大的低标号水泥,在水泥性能选择上,最好选择旋窑熟料生产的水泥或凝结时间较短、细度较细的水泥。
2.4 施工、养生方法是关键
避免地面砂浆“起灰”,施工方的施工、养生方法是否正确是极其关键的。在施工中特别注意的是要掌握好压浆时间和压浆厚度,适宜的压浆时间是在浆体终凝来临之前完成,且要求表面浆体形成一定的厚度;要注意对地面的养生,夏季时一般在水泥凝固24h后就应开始淋水养生,有条件的最好进行湿养,这样有利于水泥强度的增长及避免表面水分蒸发过快而缺水。
3 结束语
通过研究和分析导致水泥砂浆地面“起灰”的原因,从中寻找解决避免地面砂浆“起灰”的方法,能够使水泥生产方和施工方了解到水泥砂浆地面“起灰”原因的多面性和复杂性,进而使各方能够通过不断地改进水泥性能和质量、采用正确的施工方法,最终达到避免或减少地面砂浆“起灰”之目的。