混凝土的表面處理

黃建鑫

混凝土的表面處理

黃建鑫

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院后勤基建處,安徽淮北 235000)

混凝土常見(jiàn)的表面雜質(zhì)有養(yǎng)護(hù)液、灰塵、水泥浮漿、脫模劑等,另外表面還常出現(xiàn)毛刺以及內(nèi)部含有化學(xué)雜質(zhì)等缺陷,處理的方法有化學(xué)清理、蒸汽清理、噴砂清理、真空吸塵以及酸蝕法等,清理時(shí)應(yīng)盡量避免錘擊等操作。

混凝土;表面處理;雜質(zhì);缺陷

混凝土基層與涂料或修補(bǔ)粘貼材料的結(jié)合質(zhì)量在很大程度上取決于混凝土表面的清潔程度和表面清理及準(zhǔn)備工作。通常需考慮用戶(hù)的需要,整個(gè)結(jié)構(gòu)外觀情況,對(duì)水、防凍鹽、海鹽(液態(tài)或氣態(tài))、氧氣、二氧化碳及其他腐蝕性氣體和污染物,硫酸鹽等物質(zhì)的抵抗能力。此外,還應(yīng)考慮修復(fù)工作對(duì)環(huán)境的影響(如噪聲、灰塵等),結(jié)構(gòu)的整體性能,修復(fù)材料的耐久性,對(duì)人體健康的影響。

1 常見(jiàn)的表面雜質(zhì)

表面雜質(zhì)是指能潛在地影響涂覆材料與混凝土的粘結(jié)、養(yǎng)護(hù)或帶來(lái)相關(guān)使用問(wèn)題的液體或固體。表面雜質(zhì)必須在修補(bǔ)粘貼工作前徹底除去,以免影響涂覆材料與混凝土基層的粘結(jié)性能,一些常見(jiàn)的雜質(zhì)如下。

1.1 養(yǎng)護(hù)液

有一些養(yǎng)護(hù)液可能與涂覆材料是相容的,但對(duì)有疑問(wèn)者宜徹底清除。

1.2 灰塵

工業(yè)污染引起的灰塵或周?chē)┕?huì)污染混凝土表面,應(yīng)采用真空除塵設(shè)備或潔凈無(wú)油的壓縮空氣將其吹除。

1.3 鹽析

混凝土中鹽類(lèi)物質(zhì)析出的晶體會(huì)和水分一起遷移到混凝土的表面,水分蒸發(fā)后留在混凝土表面。水分和溶解的鹽從墻溫度高的一邊向溫度低的一邊遷移。

1.4 水泥浮槳

這是由水化不完全的水泥漿浮在混凝土的外表面所形成的一個(gè)薄弱層。通常是由于在較低溫度下施工的混凝土持續(xù)暴露在空氣中或?qū)γ鎸幽ɑ覊汗膺^(guò)度以及水泥顆粒被帶至混凝土的表面。浮漿層厚度為1.6～3.2 mm。

1.5 脫模劑

它是為了便于拆模而使用的一種隔粘材料,通常會(huì)殘留在混凝土表面。

1.6 油脂、焦油瀝青和樹(shù)脂

這些物質(zhì)會(huì)深入混凝土內(nèi)部而使清理工作困難,還能滲入涂覆材料而形成污斑。焦油瀝青、樹(shù)脂和瀝青基材料產(chǎn)生的影響和油脂一樣。另外,水硬性流質(zhì)如制動(dòng)液、傳動(dòng)液等具有很強(qiáng)的滲透力,需采用一些特殊的方法將其清除。

2 常見(jiàn)的表面缺陷

2.1 毛刺

毛刺邊緣涂層的表面張力回拉,致使毛刺上的涂層不平整且厚度不足,應(yīng)用打磨工具將混凝土表面打磨平整,隨后用棉紗將表層浮灰擦去,最后用吸塵器或強(qiáng)氣流式清潔機(jī)清理。

2.2 “蛋殼”

這是一種很薄的、有時(shí)呈半透明狀的水泥浮漿膜。當(dāng)膜內(nèi)殘留水分滲出后即在混凝土表面形成氣穴和蜂窩,這層膜非常易破,從而暴露出其下的孔穴。對(duì)“蛋殼”區(qū)應(yīng)進(jìn)行定位,加以破裂清理,對(duì)已形成的孔穴應(yīng)修補(bǔ),使其與周?chē)炷烈粯悠秸?/p>

2.3 拉結(jié)孔

拆除模板拉結(jié)桿后在混凝土表面留下的小孔洞,應(yīng)將其清理干凈并修補(bǔ)平整。

2.4 抹灰

一些手工抹灰層固然能掩蓋混凝土表面一些小缺陷并填充—些孔隙,但其粘結(jié)力很低,所以必須在涂覆工作前將其清除。

3 清理方法

應(yīng)使混凝土露出清潔、堅(jiān)固的表面,應(yīng)盡量避免錘擊和粗琢,以免在混凝土表面下約9mm范圍內(nèi)形成外剁區(qū)。

3.1 化學(xué)清理

通常使用熱水溶解的磷酸三鈉(TSP)或一些清潔劑以及能將表面雜質(zhì)除去的乳化劑。為避免化學(xué)清潔物質(zhì)殘留在基層表面,事后需用潔凈的水進(jìn)行沖洗。

3.2 碳?xì)浠衔锶軇?/p>

松香水、甲乙酮(MEK)和二甲苯等不應(yīng)作為通常使用的清潔劑,它們雖然能溶解雜質(zhì),但會(huì)使雜質(zhì)擴(kuò)散到更大的表面區(qū)域上,同時(shí)更深地浸入混凝土內(nèi)部.應(yīng)遵從廠家的建議有選擇地使用。

3.3 蒸汽清理

這是一種有效清除混凝土表面水溶性雜質(zhì)的方法。蒸汽清理機(jī)產(chǎn)生大量濕或干的蒸汽,它們以高密度和一定的速率直接作用于混凝土表面,足以軟化和去除這些雜質(zhì)。有時(shí)將清潔劑、脫脂劑和其他化學(xué)物質(zhì)添加到水中以提高清潔效率。蒸汽清理有局限性,僅用于清理混凝土的表面而非孔隙中的雜質(zhì)。

3.4 化學(xué)剝離

化學(xué)剝離屬表面清理的濕處理法,通常用二氯甲烷和含有氫氧根的堿類(lèi)去軟化或溶解凝固的涂層以備隨后的機(jī)械式清除。涂覆工作前,需進(jìn)行額外的清理和表面準(zhǔn)備工作以輔助化學(xué)剝離。另外,高PH值的涂層剝離劑總是應(yīng)放在最后選用。本方法通常限于小的不能做更有效準(zhǔn)備工作的區(qū)域。

3.5 拋丸處理

離心式拋丸處理是針對(duì)有堅(jiān)硬表層的雜質(zhì)所采取的高效、清潔、無(wú)塵的方法,這種方法最常用。拋丸處理設(shè)備內(nèi)部為一個(gè)可高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,磨料、粉塵及雜質(zhì)均被清理至雜物回收機(jī),清理后的鋼丸可再被回收利用。經(jīng)拋丸處理過(guò)的混凝土表面潔凈而又堅(jiān)硬,還有比較均勻的紋理。在無(wú)障礙的水平表面上,這種方法尤為適用。

通常經(jīng)—次拋丸處理會(huì)使混凝土表面削去3mm,若僅處理浮漿層或需處理的表面厚度<890μm,就需要使用精細(xì)的鋼丸磨料。使用精細(xì)鋼丸或高速移動(dòng)檔會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生一些很輕的刻痕更便于涂層和粘貼層結(jié)合在混凝土表面。若粘貼層較厚,須有更深的刻痕,此時(shí)應(yīng)使用粗糙的鋼丸或低速移動(dòng)檔,若有多層薄的粘貼層,要使用有斜角的鋼砂,鋼砂穿刺而不穿破粘貼層以免對(duì)基層產(chǎn)生不利影響,但使用斜角鋼砂會(huì)增加設(shè)備的磨損。

混合料由約60%的鋼丸和40%的磨料組成,與100%的斜角磨料相比,它能在同樣的工作環(huán)境下減輕設(shè)備磨損,但應(yīng)留意防止鋼丸或磨料同油脂、雜質(zhì)攙雜在一起,并須避水。清理橡皮彈性材料時(shí)噴丸處理不是很有效。

3.6 噴砂清理法

噴砂清理是用由清潔壓縮空氣推動(dòng)作高速運(yùn)動(dòng)的精細(xì)磨料沖擊混凝土表面而對(duì)其進(jìn)行表面處理。這些磨料通常由堅(jiān)硬的有斜角的礦物組成,其粒徑進(jìn)行過(guò)精心挑選。經(jīng)噴砂法處理過(guò)的混凝土表面紋理均勻、堅(jiān)硬且無(wú)其他雜質(zhì)。混凝土表面硬度決定著噴砂法是否為表面處理的最佳方法。

在測(cè)試區(qū)應(yīng)使用相同的工具,相同的空氣壓力、軟管長(zhǎng)度和噴嘴尺寸及磨料,記錄處理時(shí)間、效果和混凝土表面粗糙程度以進(jìn)行評(píng)估。一般較大尺寸的磨料多用在混凝土上而非鋼制品上。粒徑在1600～2000μm的砂質(zhì)磨料常被推薦用于處理一些棘手的情況。若僅需除去混凝土的表層浮漿,則直徑在350～840μm的砂磨料就足夠了。礦物磨料應(yīng)具有鋒利斜角且硬度等級(jí)至少達(dá)到莫氏礦物硬度的6.5級(jí),否則礦物會(huì)太軟而效果不佳,太軟的磨料破碎率高,在沖擊混凝土表面時(shí)易造成過(guò)多料塵,降低了工作效率。

應(yīng)避免使用含有游離二氧化硅的砂磨料,以免引起操作者發(fā)生硅肺。需要減少粉塵時(shí)可采用濕噴砂法。

對(duì)橡皮彈性材料,噴砂法的效果一般不很理想。

3.7 真空吸塵/壓氣吹洗

采用真空吸塵和無(wú)油壓縮空氣壓氣吹洗,可除去混凝土表面的灰塵、雜物。當(dāng)需要控制灰塵的分散時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇真空吸塵法。

3.8 酸蝕法

酸蝕能使混凝土表面粗糙化,但不能除去浮漿層或其他疏松物質(zhì),通常使用濃度為10%的鹽酸溶液。混凝土應(yīng)預(yù)先濕潤(rùn),所有油脂、涂料、膩?zhàn)印?shù)脂、焦油瀝青等雜質(zhì)都應(yīng)提前除去以確保表面腐蝕的均勻。

有的產(chǎn)品中含有表面活化劑可除去混凝土表面的油脂。焦油、樹(shù)脂等厚而軟的雜質(zhì)可以通過(guò)刮擦或冷凍然后再?gòu)?qiáng)力刮除。徹底清除雜質(zhì)后,每5～7m2的混凝土表面噴灑4.5L酸溶液并保持2～3min,然后立即用清水沖洗以防止鹽的生成。重復(fù)進(jìn)行此過(guò)程直到混凝土表面像中等砂紙一樣粗糙。建議盡可能使用最小壓力為4MPa的水流沖洗,用15°噴嘴可取得較好的效果。壓力水可以沖去混凝土表面的微粒并確保洗去酸弱化層和表面腐蝕層,以利于提高粘貼層與基層的粘結(jié)力。

施工中有時(shí)不具備壓力水的條件,可將一種中和劑分散到水中以中和酸,用4%的氨水以1:21的體積比混合后沖洗混凝土表面效果較好。中性溶液在混凝土表面浸潤(rùn)5min后用清水沖洗表面。若排水不便,可用真空吸去滯留的水再用凈水沖洗。重復(fù)進(jìn)行此過(guò)程直到?jīng)_洗過(guò)的水中無(wú)雜質(zhì)顆粒。沖洗完后,混凝土表面應(yīng)該用石蕊或PH試紙檢測(cè)以確保其為中性。酸蝕法應(yīng)在無(wú)其他方法可行時(shí)才采用。

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黃建鑫(19762),男,安徽碭山人,淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院后勤基建處工程師。