淺析道路和地坪混凝土表面起灰成因及預(yù)防措施

劉迎賓

（成都山峰混凝土工程有限公司，四川 成都 610041）

淺析道路和地坪混凝土表面起灰成因及預(yù)防措施

劉迎賓

（成都山峰混凝土工程有限公司，四川 成都 610041）

本文結(jié)合實際從原材料、配合比設(shè)計、施工質(zhì)量等角度出發(fā)，闡述了道路和地坪混凝土表面起灰成因，并提出了預(yù)防混凝土表面起灰的技術(shù)措施。

混凝土；表面起灰；預(yù)防措施；道路；地坪

0　引言

在車流量及運輸荷載較大的場所對混凝土道路及地坪的耐磨性能要求較高，且要求表面平整、美觀、不起灰、不跑砂[1-2]。但在實際過程中常常會遇到道路和地坪混凝土表面起灰、跑砂等工程質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響混凝土路面和地坪的美觀性、耐磨性及抗?jié)B性，引起質(zhì)量糾紛與投訴，給施工單位和混凝土企業(yè)帶來不同程度的損失。因此，本文結(jié)合我公司在道路及地坪混凝土工程中實際應(yīng)用經(jīng)驗，從原材料、配合比、施工質(zhì)量等角度出發(fā)，對道路和地坪混凝土表面起灰成因進行了分析，并提出了預(yù)防混凝土表面起灰的技術(shù)措施，相關(guān)經(jīng)驗對同類工程具有一定參考價值。

1　成因分析

道路和地坪混凝土表面起灰的根源是混凝土表層結(jié)構(gòu)疏松、強度不足、耐磨性差。導(dǎo)致混凝土表層結(jié)構(gòu)疏松、強度不足及耐磨性差的主要原因有兩方面：一是混凝土保水性差導(dǎo)致泌水，使混凝土表層的水灰比大于混凝土內(nèi)部，表層水泥水化程度較高，表層水化產(chǎn)物之間搭接不致密，形成較大孔隙率；其次是混凝土養(yǎng)護不當(dāng)，致使混凝土表層水分散失過快，表層水泥水化程度較低，形成大量水孔[3]。從大部分工程案例統(tǒng)計分析來看，因泌水導(dǎo)致混凝土表面起灰的案例占多數(shù)。

1.1原材料因素

（1）水泥

受潮結(jié)塊及強度不合格的水泥膠結(jié)性能差，易造成混凝土強度、硬度和耐磨性都顯著降低。安定性不良的水泥會造成混凝土體積變形過大，從而大大降低混凝土的整體強度和耐磨性，在外力作用下，混凝土表面起灰極易發(fā)生起灰現(xiàn)象。水泥的品質(zhì)、礦物組成、凝結(jié)時間、細(xì)度及顆粒分布也會直接影響混凝土的泌水性能，從而影響道路和地坪混凝土的耐磨性能[4]。礦渣硅酸鹽水泥的保水性較普通硅酸鹽水泥差，容易引起混凝土泌水和表面起灰。采用 C3A 含量較高的水泥可以提高保水性，降低混凝土泌水和表面起灰。水泥初凝時間偏長，容易導(dǎo)致混凝土沉降和泌水增加，最終引起混凝土表面起灰。水泥細(xì)度偏大、小于 5μm 的細(xì)顆粒含量偏少、早期水化速率慢，則增加泌水可能性，從而增加混凝土表面起粉的可能性。

（2）骨料

骨料含泥量較多會嚴(yán)重影響混凝土單位用水量并導(dǎo)致混凝土表面泌水增多，同時嚴(yán)重影響水泥水化，降低混凝土表層強度，導(dǎo)致混凝土表面起灰。石子粒徑越大，混凝土越易泌水和表面起灰。砂的細(xì)度模數(shù)和顆粒級配對混凝土表面起灰具有顯著影響，尤其是 0.315mm 以下及 2.5mm 以上的顆粒含量。細(xì)度模數(shù)大于 3.1 的砂易引起混凝土泌水；細(xì)度模數(shù)小于 2.3 的砂易引起混凝土需水量增加、干縮變大、表面開裂、粘結(jié)強度降低，混凝土表面起灰的可能性增加。

（3）礦物摻合料

粉煤灰、礦粉等礦物摻合料對混凝土泌水、耐磨性能及表面起灰的影響主要取決于其品質(zhì)[4]。優(yōu)質(zhì)粉煤灰含有較多微珠，可以改善混凝土的粘聚性、保水性；低品質(zhì)粉煤灰活性低，微集料效應(yīng)減弱，會增大混凝土的泌水量，從而易引發(fā)混凝土表面起粉的質(zhì)量問題。礦粉可以降低水泥漿體的屈服應(yīng)力，改善混凝土和易性，但礦粉中玻璃體保水性較差，水化速率相對水泥顆粒較慢，比表面積較小時會增加混凝土泌水和表面起灰的可能性。

（4）外加劑

混凝土減水劑摻量過高時，會造成混凝土離析；減水劑中的緩凝成分較高時，會引起混凝土超緩凝和泌水增加。在滿足混凝土的力學(xué)性能和耐久性的前提下，摻加引氣劑并合理控制混凝土含氣量，可以顯著降低混凝土泌水和表面起粉。

1.2配合比設(shè)計因素

（1）強度等級

混凝土耐磨性與強度成正比關(guān)系。一般情況下，抗壓強度達(dá)到 C30 的普通路面及地坪混凝土才有足夠的抗磨性能[5]。因此，普通路面、地坪的混凝土強度等級不應(yīng)低于 C25。但施工單位為降低工程造價，盲目降低混凝土強度等級至C20～C15，嚴(yán)重降低混凝土的抗磨性能，引起混凝土表面起粉。

（2）水膠比及單位用水量

水膠比及單位用水量顯著影響混凝土的耐磨性。混凝土水膠比過大時，游離水含量增加，游離水的蒸發(fā)會在混凝土內(nèi)部及表層產(chǎn)生大量毛細(xì)孔，顯著降低密實性及表層強度，造成混凝土起灰。水膠比固定，單位用水量增加，混凝土坍落度增加，稠度降低，易泌水導(dǎo)致混凝土起灰。有關(guān)研究表明：用水量固定時，混凝土的耐磨性隨水泥用量的增大先降低后提高；固定水泥用量時，混凝土的耐磨性基本隨用水量的增加而下降；采用降低用水量的途徑較采用提高水泥用量的途徑來改善混凝土的耐磨性更具經(jīng)濟性和技術(shù)性[1]。

（3）砂漿體積分量及砂率

路面及地坪混凝土主要靠表面砂漿層來承受磨耗，因此砂漿體積分量會直接影響混凝土施工的均勻性及表面砂漿層的性質(zhì)。研究表明：耐磨性隨砂漿體積分量的增大總體呈提高趨勢，在低水灰比條件下更為明顯[1]。在保證混凝土強度滿足設(shè)計要求及施工性能的前提下，應(yīng)盡量降低砂率。砂率越大單位用水量越大，泌水幾率增加，導(dǎo)致混凝土表層起灰。

1.3施工質(zhì)量因素

（1）振搗

混凝土振搗應(yīng)以混凝土均勻密實、表面平整、便于收漿抹面為目的。混凝土過振或局部過振會使混凝土結(jié)構(gòu)不均勻，出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象，引起混凝土表面起粉。尤其是大摻量粉煤灰混凝土，過振造成自重較輕的粉煤灰在混凝土表面富集，出現(xiàn)起灰現(xiàn)象。

（2）收光抹面

混凝土收光抹面時間過早容易使混凝土表面泌水，影響表層強度，阻斷泌水通道，在壓實層下形成泌水層，造成修光層起殼。混凝土收光抹面時間過遲會擾動或損傷水泥凝膠組織結(jié)構(gòu)，影響砂漿強度增長，造成表面起灰。施工人員為便于收光抹面，在混凝土面層隨意灑水，致使混凝土面層水灰比增大，強度嚴(yán)重降低，從而出現(xiàn)“起灰”現(xiàn)象。

（3）養(yǎng)護

養(yǎng)護方法未根據(jù)氣候條件、混凝土強度等級和水泥品種而及時調(diào)整，養(yǎng)護時間不夠，致使混凝土表面強度不夠而產(chǎn)生“起灰”現(xiàn)象。在高溫低濕環(huán)境下，未在混凝土終凝后及時采取保濕養(yǎng)護，混凝土表面水分大量蒸發(fā)，表層水泥漿體未充分水化而起灰。混凝土表層水泥尚未凝結(jié)硬化就進行灑水養(yǎng)護，或雨季為加強防范措施造成表面受到雨水的沖刷，致使混凝土表面水灰比增大或水泥漿流失，事后隨意撒水泥粉處理，從而造成路面“起皮”或“起砂”現(xiàn)象。

2　預(yù)防措施

2.1嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

（1）水泥。嚴(yán)禁使用受潮結(jié)塊的水泥，盡量采用質(zhì)量穩(wěn)定、凝結(jié)時間不宜過長，比表面積不宜過小的 42.5 級普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥。P·O42.5水泥應(yīng)符合 GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定，P·R42.5 水泥應(yīng)符合 GB 13693—2005《道路硅酸鹽水泥》的規(guī)定。

（2）礦物摻合料。粉煤灰應(yīng)選用 Ⅰ、Ⅱ級灰，粒化高爐礦渣粉應(yīng)選用 S75、S95 和 S105 級礦粉，其質(zhì)量應(yīng)分別符合 GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》和 GB/ T 18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》的規(guī)定。

（3）骨料。粗骨料宜優(yōu)先選用粒徑 5～31.5mm 連續(xù)級配碎石，含泥量不大于 1%。細(xì)骨料不宜選用細(xì)砂，宜選用級配良好的Ⅱ區(qū)中砂，機制砂石粉含量不應(yīng)超過 10%。粗、細(xì)骨料的其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 JGJ 52—2012《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》和 JGJ/T 241—2011《人工砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。

（4）減水劑。減水劑宜選用引氣早強型聚羧酸減水劑，選用時應(yīng)考慮與水泥的相容性及控制含氣量在 2.5%～3.0%。減水劑技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 GB 8076—2008《混凝土外加劑》和GB 50119—2013《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。

2.2嚴(yán)格規(guī)范配合比設(shè)計

（1）根據(jù) GBJ97—87《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》，用于公路、城市道路和廠礦道路的混凝土最大水灰比不應(yīng)大于 0.50，水泥用量不應(yīng)小于 300kg/m3。在進行混凝土配合比設(shè)計時，必須嚴(yán)格控制水泥用量、水膠比、砂率等技術(shù)指標(biāo)，使之滿足施工、設(shè)計及規(guī)范要求。礦物摻合料合理摻量應(yīng)經(jīng)試驗試配確定，減水劑不得超摻。

（2）在生產(chǎn)之前應(yīng)制定專項方案和技術(shù)交底下發(fā)攪拌站，并對攪拌站技術(shù)人員、相關(guān)生產(chǎn)人員和管理人員進行崗前培訓(xùn)和技術(shù)交底工作，明確質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、操作要點和注意事項。

（3）每次開盤前應(yīng)對攪拌站原材料準(zhǔn)備情況進行落實，確認(rèn)原材料備料是否充分，原材料品種是否與設(shè)計要求一致以及質(zhì)量是否滿足要求。開盤前對砂石含水率進行測定，每天劃分 3 個時段對含水率進行檢測，遇到下雨應(yīng)增加測定次數(shù)，并及時調(diào)整含水量，滿足混凝土強度等級和施工和易性的要求。

（4）生產(chǎn)時應(yīng)對開盤混凝土計量誤差進行鑒定，攪拌站試驗室技術(shù)人員對第一盤混凝土進行工作性指標(biāo)檢測。攪拌站出廠檢驗員必須對每車混凝土進行出廠檢驗，工作性滿足要求方可放行。

2.3嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

（1）混凝土運抵工地后，施工方應(yīng)仔細(xì)核查混凝土類別和等級，防止與普通混凝土相混用，同時施工方應(yīng)在監(jiān)理方的陪同下進行取樣。

（2）施工基層不能有積水，運輸及澆筑過程中不得往混凝土攪拌車內(nèi)加水，不可過量灑水做面層，杜絕任何增大混凝土水膠比的行為，從而影響路面強度和耐磨性。

（3）施工過程中不漏振、不過振，及時抹面；出現(xiàn)泌水時不能簡單采用撒干水泥粉的處理方法。

（4）注意壓平、收漿時間，這是施工中的重點，對地坪的成型質(zhì)量極為重要。用收漿滾進行壓實收漿完成后，應(yīng)進行均漿工藝施工，使混凝土漿層均勻，避免產(chǎn)生厚漿和薄漿表面。最后應(yīng)進行真空吸水，降低混凝土水灰比，增加地坪混凝土強度，尤其是早期強度[6]。真空吸水完成后，宜在混凝土初凝后、終凝前使用磨光機對混凝土進行磨光修平處理。

（5）混凝土完全終凝 1～2 小時后，安排專人進行分區(qū)養(yǎng)護。養(yǎng)護用水不得直接沖淋混凝土表面，用水養(yǎng)護至少 14天。混凝土澆筑后 28 天內(nèi)不能投入使用，車輛等重物不能對混凝土進行碾壓和拖拉。

3　結(jié)語

道路和地坪混凝土表面起灰“起灰”原因具有多面性和預(yù)防措施探討，只要嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、嚴(yán)格規(guī)范配合比設(shè)計、優(yōu)化，嚴(yán)格控制混凝土的生產(chǎn)及施工質(zhì)量，加強施工組織管理，可以避免或減少道路和地坪混凝土表面起灰“起灰”現(xiàn)象，確保路面的設(shè)計和使用要求，降低經(jīng)濟損失。

[1] 陳洪毅，侯志遠(yuǎn)，彭瑞鴻，等．超薄耐磨地坪混凝土配合比的研究[J]．混凝土，2013,(11): 150-155．

[2] 熊劍平，申愛琴，宋婷，等．道路混凝土耐磨性試驗研究[J]．混凝土，2011,(2): 134-138．

[3] 吳笑梅，樊粵明，簡運康．混凝土表面“起粉”的原因分析及控制措施[J]．水泥，2003,(6): 13-15．

[4] 李躍，王偉．混凝土表面起粉與泌水的控制[J]．商品混凝土，2013,(1): 50-51．

[5] 張明春．混凝土路面和地坪起灰與跑砂的原因及處理[J]．新型建筑材料，2005,(7): 8-10．

[6] 沈東旺．混凝土真空吸水工藝在道路施工方面的應(yīng)用[J]．山西建筑，2010,36(29): 282-283．

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劉迎兵（1976—），男，工程師，本科，主要從事混凝土技術(shù)管理。