混凝土表面龟裂
什么是龟裂?
龟裂是混凝土或水泥浆表面产生网状随机细裂纹的过程。这是由于表层的收缩引起的,这些裂纹的深度很少超过1/8英寸(3mm),在使用钢质刀片收光的表面更容易出现。裂纹围成的不规则六边形区域,其对边尺寸一般都不超过1 1/2英寸(40mm),在一些特殊情况下,小的甚至只有1/2或3/8英寸(12或20mm)。一般来说,龟裂裂纹都是在早期形成的,并且在摊铺后的第二天就很明显,最迟在摊铺完工一周后就会出现。通常,这些裂纹并不容易发现,直到表面被润湿并开始干燥时。
龟裂裂纹有时也指地图式或有规则形状的裂缝,这些裂缝都不会影响混凝土的结构完整性,而且很少会影响它们的耐用性能或耐磨性能,然而,龟裂的表面却很难看,特别是混凝土中含有氯化钙时,尤其难看,而氯化钙却又用作很常用的速凝剂。
混凝土表面为什么会龟裂呢?
由于地坪表面稠密水泥浆层的收缩,使用坚硬的钢质收光刀片收光的地坪表面通常都会出现龟裂。如果没有遵守“混凝土最佳实践”的各项规则,也会引起混凝土表面龟裂。出现龟裂的最常见因素包括:
A.养护不良或不充分。在混凝土刚开始具备一定强度时,由于环境因素导致的高蒸发率,这些环境因素比如湿度低、环境温度太高、阳光直射、混凝土表面有风吹过等,会引起混凝土表面迅速干燥,从而导致龟裂裂纹。要避免养护工作受到耽搁,或间断性的润湿养护方式,也要避免混凝土在收光后的干燥硬化。
B.拌和料太湿、过度提浆、施工方法或程序不当,这些情况都会导致粗骨料下沉,使过多水泥浆和细粉集中于混凝土表面。
C.在混凝土表面还存在泌水的情况下就进行收光操作,或是使用钢刀片的方式使刀片的光滑表面带起过多的水分和水泥细粉。表面还有水的情况下,使用了大刮板或抹刀,或是在混凝土还在不断泌水的情况下进行收光,都会在混凝土表面形成较高水灰比,导致表层强度降低,这样就更容易出现龟裂、起灰、剥落及其它表面缺陷。
D.在混凝土表面干抛水泥以吸收泌水也是出现龟裂的常见原因。这样细粉都集中在表面。收光操作过程中在混凝土表面喷水会导致表面强度下降,从而容易出现龟裂或起灰。
怎样防止龟裂?
A.为了防止龟裂,只要一有可能的情况下,就应当开始养护处理。养护工作可以保持水泥与水进行水合反应时所需的水分。使混凝土表面保持湿润的方法可以采用漫水法,也可以使用湿麻布袋覆盖法,并持续保持潮湿至少3天以上。还有一个方法是在表面喷洒液膜养护剂。在早期固化过程中,应避免在混凝土表面进行多次反复的润湿与干燥过程。
B.混凝土摊铺时,应使用中等坍落度的混凝土(3-5英寸,75-125mm)。只有拌和料设计中要求在没有过多泌水与离析的情况下形成所需强度时,才能使用较高的坍落度(6、7英寸以下,150-175mm以下),这些要求通常通过使用减水外加剂来实现。
C.在塑性混凝土的表面,决不能干抛或铺抹水泥或水泥混合料、以及细砂等以图吸收泌水。也不要在地坪表面洒水帮助收光。必要时,可以用一根浇水软管从地坪表面拖过以清除泌水。在地坪表面还存在泌水的情况下,或是泌水过程还没有完成之前,都不要进行任何收光操作。混凝土表面不要进行过度加工或过度收光。
D.如果预计存在蒸发率过高的可能性,在混凝土摊铺之前,应稍微润湿基层,防止该基层从混凝土中吸收太多的水分。如果基层上需要使用隔汽层(vapor retarder),则应覆盖3-4英寸厚的可压实型颗粒状填料,比如破碎机生产的碎石材料,除非地坪表面有不会蒸发的面层覆盖,或地坪处于湿度控制环境中。可以参看CIP29部分,其中讨论了隔汽层的使用场合。
参考文献:
- 混凝土地坪及板面施工,ACI 302.1R,美国混凝土学会,Farmington Hills,MI。
- 混凝土地坪表面缺陷:原因、预防与修复,IS 177T,硅酸盐水泥协会,Skokie,IL。
- Ward Malisch,避免常见的室外平面施工缺陷,混凝土施工,1990年7月号。
- Ralph Spannenberg,在正确的时间使用正确的工具,混凝土施工,1996年5月号。
防止龟裂需遵守以下规则
1.应使用中等坍落度的混凝土(3-5英寸),这样泌水现象得到降低。
2.在混凝土固化特征的基础上,按照推荐的做法和时机进行摊铺和收光操作:
A.避免对混凝土表面的过度操作,这样会压下粗骨料,增加表层的水泥浆含量,也会增大表面的水灰比。
B.在混凝土完成泌水过程之前(可通过察看地坪表面的水泽情况),不要进行收光操作。也不要在地坪表面干洒水泥以图吸收泌水。在混凝土收光过程中,不要在混凝土表面洒水以辅助收光操作。
尽可能在收光操作一完成时就开始养护工作。
1978、1989、1998、2009
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