摘 要:對混凝土外觀質(zhì)量問題原因進行了分析,并對混凝土外觀質(zhì)量問題提出了針對性的修補措施,同時試驗研究了專用修補料。結(jié)果表明,隨著白色硅酸鹽水泥比例的提高,涂抹后混凝土表面顏色更白;漿體終凝后,經(jīng)過打磨與水洗,混凝土表面顏色變淺;凝結(jié)、打磨、清洗前后白色硅酸鹽水泥比例高的配比顏色變化更不明顯。
關(guān)鍵詞:混凝土;外觀質(zhì)量;修補措施;專用修補材料
前言
由于特殊的結(jié)構(gòu)型式、惡劣的氣候條件、施工工藝和施工方法的不規(guī)范等原因,不管現(xiàn)場施工管理水平如何,水泥混凝土的施工過程都很難在理想的條件下進行,因此水泥混凝土可能在澆注施工過程中或澆注完成不久便出現(xiàn)外觀質(zhì)量問題;炷镣庥^質(zhì)量問題大致可以分為:表面氣泡、麻面、蜂窩、空洞、色差、露筋、泛白、淚痕、裂縫、錯臺等。無論哪一種外觀質(zhì)量問題,均會對混凝土的質(zhì)量,尤其是感官質(zhì)量帶來非常不利的影響[1~5]。蒙內(nèi)鐵路(蒙巴薩-內(nèi)羅畢鐵路工程)由于非洲地區(qū)氣候干燥,晝夜溫差較大,混凝土原材料不盡如人意,混凝土也同樣存著一定的外觀質(zhì)量問題。分析混凝土產(chǎn)生外觀質(zhì)量問題的原因,并對其采取針對性的修補措施,研究修補專用材料,對保證蒙內(nèi)鐵路混凝土的外觀質(zhì)量意義重大。
1 外觀質(zhì)量問題原因分析
1.1 模板
模板接縫需要足夠的精度,拼裝后不能出現(xiàn)板面不平整,滲漏的縫隙或者有傷痕;模板表面的銹跡必須完全清除,模板刷油不易太干,脫模劑不能使用廢機油,模板表面的涂層需要粘度適宜的油;模板的支撐要牢固,模板拆除時機非常重要。因此要求施工單位注重每一個細(xì)節(jié),模板精細(xì)施工,不能馬虎。
1.2 混凝土拌合物
如果配料計量不準(zhǔn),攪拌時間太短,會出現(xiàn)離析,形成色差;混凝土中摻了氯化鈣,其表面會形成一個黑暗的條紋;若過量的高效減水劑,會有離析,泌水現(xiàn)象,表面從而行成松散的砂漿。所以要及時調(diào)整施工配合比,有利于混凝土施工。
1.3 鋼筋
鋼筋混凝土表面鋼筋的痕跡暴露出來,但不露筋。原因是:保護層設(shè)計雖小,變形的鋼骨架;振搗過程中,鋼筋發(fā)生振動,或者對模板產(chǎn)生沖擊。
2 外觀質(zhì)量問題修補
2.1 表面氣泡修補
2.1.1 處理工藝
(1)用毛刷等工具打磨缺陷面,并在修補前用水濕透。
(2)用硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、適量的聚合物乳液或建筑膠水調(diào)制成水泥漿,保證水泥漿體硬化后顏色與清水混凝土顏色一致。
(3)水泥漿刮補混凝土缺陷部位,待水泥漿硬化后,用砂紙均勻打磨光潔,用水沖洗潔凈,確保表面無色差。
2.1.2 原材料
硅酸鹽水泥、白水泥宜采用質(zhì)量合格的水泥,聚合物乳液可采用PM-R-60乳化劑,建筑用膠水可采用107膠等。
2.1.3 試驗配比及最佳配比
(1)先將硅酸鹽水泥與白水泥按照不同比例調(diào)配,混合并摻入一定比例建筑膠水后涂刷至待修復(fù)混凝土表面(可用表面色差要求不高且將來埋深地下的混凝土實體結(jié)構(gòu)或采用廢棄混凝土試塊)。
(2)涂刷完畢、硬化后選擇與修復(fù)混凝土顏色最接近的配比。
(3)細(xì)化硬化后顏色最接近的配比,并進一步選擇色差最小的新配比,依次進行直至選擇出最佳配比。
2.2 麻面修補
將該處用毛刷清理干凈,修補砂漿前用水濕透。修補用砂漿的膠凝材料與原混凝土配比用的水泥一致,砂為細(xì)砂,粒徑最大不宜超過1mm。砂漿配比采用與原混凝土相同水膠比及膠砂比,使用前在小灰桶中拌勻,隨拌隨用。砂漿修補完畢硬化后采用專用的混合水泥漿體進行涂抹、打磨、清洗以確保色澤與原混凝土面基本一致。
2.3 蜂窩修補
如果蜂窩較小,可按以上麻面方法修補,如果蜂窩較大,按以下方法修補:將修補部分用高壓水及鋼絲刷將基層沖洗干凈,砂為中粗砂,其他原材料與所修復(fù)混凝土用原材料相同,砂漿水膠比及膠砂比與原混凝土配比一致,使用前應(yīng)攪拌均勻,隨伴隨用。用抹刀把砂漿壓入蜂窩內(nèi),壓實,刮平。修補施工完成后采用相關(guān)技術(shù)措施進行保濕養(yǎng)護。水泥砂漿修補完畢硬化后,采用專用的混合水泥漿體修復(fù)、打磨、清洗以確保色澤與原混凝土面基本一致。
2.4 露筋、孔洞修補
(1)將漏筋或孔洞部位的突出部分及軟弱部分鑿去。
(2)用鋼絲刷打磨,然后用清水將基層沖洗干凈,修補施工前確保舊水泥混凝土表面充分濕潤。
(3)修補采用專用修補材料,采用白色硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥調(diào)配,水泥品種應(yīng)與混凝土的一致,修補混凝土強度等級應(yīng)比原混凝土等級高一級。
(4)修補混凝土宜加入適量膨脹劑。
(5)澆注施工時,外部混凝土應(yīng)比修補部位稍高。
(6)修補部分達到水泥混凝土設(shè)計強度時,將外面鑿平,并采用專用的修補料修復(fù)、打磨、清洗以保證顏色與原水泥混凝土表面基本一致。
2.5 裂縫修補
表面微小裂縫可涂抹專用混合水泥漿體或環(huán)氧膠泥;貫穿裂縫應(yīng)采用環(huán)氧樹脂修補料或超細(xì)水泥基裂縫注漿材料、水泥基注漿材料進行注漿處理。裂縫貫穿性具體處理措施如下:
2.5.1 微小裂縫
裂縫寬度<0.2mm的裂縫,可使用注射器將環(huán)氧樹脂修補料或超細(xì)水泥基注漿材料、水泥基注漿材料注入裂縫內(nèi)。注漿應(yīng)從裂縫的下端開始,注射器針頭插入縫內(nèi)最深處,慢慢注入,溢出空氣,修補料由下向上在縫內(nèi)填充。
2.5.2 淺層裂縫
深度<10mm的淺層裂縫,沿裂縫方向?qū)⒘芽p外邊擴展成“V”,寬度約為5mm,深度與原裂縫一樣,接著采用毛刷把“V”形槽內(nèi)粉塵清除干凈,然后采用刮刀將環(huán)氧樹脂修補料填充“V”形槽內(nèi),要使縫面與水泥混凝土表面齊平。
2.5.3 較寬裂縫
首先沿裂縫方向以20cm~30cm的間距制備注漿管,然后把較寬裂縫的其他部位采用膠帶密封好,將攪拌好的環(huán)氧樹脂修補料或水泥基注漿修補料以2N/mm2的壓力用注入。按照順序,從1號注漿管開始注漿,至2號注漿管修補料溢出為止,接著2號注漿管注漿,依次按照順序進行,直到注漿完畢。
2.6 表面泛白修補
泛白混凝土表面應(yīng)盡量避免用干抹布直接擦拭。存在泛白問題的混凝土墩身,宜將混凝土表面用水徹底潤濕后,采用高壓水槍沖洗。沖洗完畢后自然晾干。
使用富含礦物質(zhì)的地下水養(yǎng)護時,應(yīng)避免采用循環(huán)水養(yǎng)護的方式,可淋水使混凝土表面保持濕潤,養(yǎng)護完畢后立即用高壓水槍或流動清水沖洗混凝土表面(避免用抹布擦拭),徹底沖洗后自然晾干。
2.7 錯臺處理
(1)首先將錯臺高出部分鑿除,露出碎石、新茬表面比水泥混凝土結(jié)構(gòu)表面略低,稍微凹陷成弧形。
(2)用水將新茬混凝土沖洗干凈,撒水使混凝土接合面充分濕潤。
(3)在混凝土修補基層處理完成后,先涂抹砂漿層打底,砂漿用配合比及原材料與所修復(fù)水泥混凝土一致,自下而上按照大力將砂漿壓入混凝土接合面,反復(fù)搓動,抹平。
(4)為使混凝土表面與砂漿結(jié)合良好,抹平后的砂漿表面應(yīng)覆蓋塑料薄膜,并用模板加壓頂緊。
(5)為確保修復(fù)后明顯無色差,使用專用的混合白色硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥漿體修補料對砂漿修復(fù)面涂抹、打磨、清洗。
3 專用修補材料研究
采用硅酸鹽水泥與白水泥摻配 ,通過與一定比例的膠水混合,配制出與拆除養(yǎng)護膜后實體混凝土外觀顏色一致的修復(fù)砂漿,并用其修復(fù)氣泡、麻面、輕微蜂窩、砂線、微裂縫等輕微外觀質(zhì)量缺陷的方法在成品工程外觀質(zhì)量修復(fù)中得到廣泛應(yīng)用。但是,由于混凝土配合比不同,所用原材料不同,拆除養(yǎng)護膜后實體混凝土外觀顏色也不盡相同。為保證實體混凝土外觀質(zhì)量,修復(fù)實體混凝土存在的氣泡多、砂線、微裂紋等質(zhì)量缺陷,在固有硅酸鹽水泥、火山灰、粉煤灰的基礎(chǔ)上,采購了白水泥與107乳膠液,通過合理的配合比調(diào)整,配制出具有不同顏色的修補用漿體,具體配合比及試驗圖片如下。
3.1 硅酸鹽水泥與白水泥混合后摻入33%的107膠
專用修補材料采用普通硅酸鹽水泥和白色硅酸鹽水泥混合,然后水泥和107膠2:1拌合,普通硅酸鹽水泥和白色硅酸鹽水泥的混合比例分別為1:9,2:8,3:7,4:6,5:5,6:4,7:3,8:2,9:1;試驗樣品依次編號為1號、2號、3號、4號、5號、6號、7號、8號、9號。由表1中試驗結(jié)果的圖片可知:
(1)隨著白水泥摻加比例的提高,專用修補材料涂抹后混凝土表面顏色更淺、更白;
(2)專用修補材料的漿體終凝后,經(jīng)過打磨與水洗,表面顏色變淺;
(3)凝結(jié)、打磨、清洗前后白水泥比例高的配比顏色變化不明顯。
3.2 細(xì)化水泥混合比例混入33%的107膠
圖1為標(biāo)段某涵洞墻身采用專用修補材料4號樣品(即普通硅酸鹽水泥和白色硅酸鹽水泥比例為4:6)修補后的照片。由圖1可知,涵洞墻身顏色與4號修補材料顏色相差不大。為進一步研究專用修補材料的顏色,且使修補施工時專用修補材料顏色選擇更加豐富,試驗細(xì)化普通硅酸鹽水泥和白色硅酸鹽水泥的比例,細(xì)化的比例分別為25:75,35:65,55:45,65:35;試驗修補材料編號依次為10號、11號、12號、13號,細(xì)化水泥比例后專用修補材料的顏色情況見表2。
由表1、表2以及圖1可知,硅酸鹽水泥與白水泥比例為35:65及4:6時,涵洞墻身的顏色與漿體終凝打磨清洗處理后顏色最接近。試驗給出了不同顏色的專用修補材料的配合比,現(xiàn)場可以根據(jù)需要修補部位的混凝土顏色進行選擇。
4.結(jié)語
(1)混凝土外觀質(zhì)量問題的原因主要包括,混凝土模板、混凝土拌合物狀態(tài)、混凝土澆注條件、鋼筋問題等。
(2)針對混凝土表面氣泡、蜂窩、麻面、露筋、空洞、裂縫、泛白、錯臺應(yīng)分別采取針對性的措施進行修補。
(3)采用普通硅酸鹽水泥和白色硅酸鹽水泥復(fù)合配制專用修補料,隨著白水泥比例的提高,涂抹后混凝土表面顏色更白;漿體終凝后,經(jīng)過打磨與水洗,混凝土表面顏色變淺;凝結(jié)、打磨、清洗前后白水泥比例高的配比顏色變化更不明顯。