通過理論和實踐兩個方面的研究和探討, 提出導致水泥砂漿地面“起灰”不僅與水泥特性、水泥細度、凝結時間、混合材摻量、外加劑使用等有關, 而且還與施工方法、養生條件有關。引起水泥砂漿地面“起灰”的原因是多方面的, 因而除了要改進水泥特性和質量外, 更重要的是要有一個正確的使用方法。
水泥砂漿經壓漿后導致施工地面“起灰”是目前一些水泥廠會經常遇到的外部質量投訴。對這類投訴, 經現場取樣檢驗往往是水泥的各項質量指標符合標準或出廠要求, 而對于導致地面“起灰”的原因會使用戶及施工方首先認為是水泥質量有問題, 特別是當現場沒有存樣而無法檢驗驗證、廠方又說不清導致地面“起灰”的真正原因時, 終的處理結果是廠方只能無奈地按水泥質量問題進行包賠處理。到底是什么原因導致地面“起灰”, 如何避免或減少地面“起灰”, 多年來筆者結合對外部部分質量異議的調查處理, 對地面“起灰”的原因進行了多方面的研究和探討, 從理論和實踐兩個方面分析和論證導致砂漿地面“起灰”的主要原因。
1 水泥砂漿地面“起灰”的成因
1.1 與水泥特性有關
砂漿地面所用水泥主要是以32.5強度等級水泥為主, 砂漿地面所用水泥主要為P·S·A32.5級礦渣硅酸鹽水泥, 隨著水泥工藝技術的發展和不斷降低成本的要求, 以32.5強度等級水泥為主的各類水泥混合材摻量不斷加大, 而且可替代的混合材種類增多, 這使水泥的特性發生了變化。由于礦渣水泥的水化性質以及礦渣和替代的混合材料摻量較大, 使水泥形成漿體后本身保水性能較差、泌水性較大, 加之有些水泥凝結硬化時間相對較長, 導致經壓漿后的水泥內層以及地面表層水泥漿體水分失去或蒸發較快, 水泥砂漿內部提供表面砂漿層的水分因分泌過快而無法滿足表面層水泥漿體水化硬化所需要的水分, 使得表層水泥漿體不能夠在凝固后進行充分地水化硬化, 從而使表面層水泥水化后形成強度較低的水化產物。另外, 經壓漿后的砂漿表面漿體多為密度較小而又難磨的礦渣粗顆粒, 這些粗顆粒水化硬化速度相對較慢, 并且因表面層水泥漿體水灰比較大, 造成表面層水泥水化產物搭接松散、強度較低, 從而會導致表面砂漿“起灰”。
1.2 與水泥質量有關
水泥砂漿地面“起灰”往往與水泥的細度和凝結時間有關。這是因為水泥的細度越粗, 早期水化的產物越少, 而較少的水化產物又不足以封堵砂漿的毛細孔, 致使砂漿內部水分自下而上運動, 砂漿的泌水性加大;另外, 水泥凝結時間越長, 所配制的水泥砂漿凝結時間越長, 在砂漿凝結硬化之前, 水泥因水泥顆粒大量沉降而大量泌水。因此, 水泥細度粗、凝結時間長會造成水泥砂漿大量泌水, 正因為如此, 筆者會經常遇到用戶投訴因使用細度較粗的水泥而引起的砂漿地面“起灰”。
1.3 與水泥外加劑的使用有關
目前, 各水泥企業為降低成本在水泥生產過程中普遍使用外加劑, 由于外加劑的使用, 使水泥熟料的組份減少, 加之壓漿后水泥砂漿地層礦渣顆粒相對較多, 水化時表層液相中的Ca (OH) 2能度低, 在堿性及外加劑的激發使用下不能使表面硬化或產生一定的強度, 在表面層硬化后就會引起表面“起灰”。
1.4 與水泥施工方法及養生不當有關
導致地面“起灰”同樣與使用方的施工和養生不當有關。筆者曾在幾年前參與處理過多起地面“起灰”的質量投訴, 發現地面“起灰”多數與施工和養生不當有關。可以將其施工方法和養生條件、“起灰”后的現象歸納為:
(1) 均為夏季炎熱干燥時期施工的地面;
(2) 多數未進行正常的養生或養生的時間不及時;
(3) 壓漿次數過多;
(4) “起灰”表面干燥后形成大量的表面裂紋;
(5) “起灰”后表面發白, 似乎表面水泥未經水化。
上述施工、養生方法和“起灰”表面的跡象表明其施工和養生方法不當的問題, 主要體現在:
(1) 壓漿過頻和過力, 一方面將密度較小的未被磨細的粉煤灰、礦渣粗顆粒壓浮到壓漿表面, 同時也將導致砂漿或混凝土內部失水過快, 表層水分暫時過大, 造成壓漿的沉析, 水分蒸發后形成大量的水孔, 從而使砂漿表面形成了疏松的結構。
(2) 壓漿時間過早, 雖容易形成漿體, 但過早壓漿會擾動損傷水泥膠體的凝結結構, 這一點也許是導致許多地面砂漿“起灰”的主要原因。
(3) 夏季時氣溫高、干燥, 砂漿表面水分蒸發快, 如不養生或養生不及時就會造成水泥漿體凝結硬化期間的“間斷點”, 從而使水泥漿體失去膠凝性, 表現為表層水泥松散發白。筆者曾采用用戶投訴的“起灰”水泥進行試驗, 結果表明只要進行濕養和及時淋水, 多數不再出現“起灰”現象。
(4) 所用砂子含泥過大, 使水泥顆粒被泥土包裹, 壓漿后砂石中被包裹的水泥被壓浮到砂漿表面, 影響到砂漿表層水泥的早期強度。
(5) 有些用戶在地面施工中采用小水泥廠生產的低標號水泥, 這類水泥熟料組分少, 礦渣、粉煤灰組分較多, 經壓漿后表層礦渣或粉煤灰顆粒較多, 若不注意濕養或及時養護, 就會使表層水泥漿體得不到充分的水化, 終會導致砂漿表面層結構松散, 無法形成所謂堅實的“硬皮”。
2 如何避免地面砂漿“起灰”
引起地面砂漿“起灰”的因素是多方面的, 有時往往可能由于上述幾個方面綜合作用的結果, 因此解決的方法也要綜合考慮。
2.1 改善水泥性能
從水泥生產廠看來, 避免地面砂漿“起灰”首先要考慮如何來改善水泥性能, 即保水性和泌水性。提高保水性可以防止地面表層砂漿因水分蒸發過快而影響砂漿凝結硬化;減少水泥的泌水性可以防止地面砂漿沉淀分層。提高水泥保水性或減少水泥的泌水性可考慮在水泥中摻入適量的軟質混合材料, 如石灰石、沸石等。另外控制適當的水泥凝結時間, 防止水泥凝結時間過長而形成砂漿離析分層也是重要的。
2.2 提高水泥粉磨細度
水泥細度大小對地面砂漿“起灰”的影響是至關重要的, 混合材摻量較大的水泥, 避免地面砂漿“起灰”必須要提高水泥粉磨比表面積, 對于礦渣水泥而言, 將水泥比表面積控制在320m2/kg~350m2/kg。
2.3 正確選擇水泥
避免地面砂漿“起灰”要正確選擇水泥品種, 不要選擇混合材摻量較大的低標號水泥, 在水泥性能選擇上, 好選擇旋窯熟料生產的水泥或凝結時間較短、細度較細的水泥。
2.4 施工、養生方法是關鍵
避免地面砂漿“起灰”, 施工方的施工、養生方法是否正確是極其關鍵的。在施工中特別注意的是要掌握好壓漿時間和壓漿厚度, 適宜的壓漿時間是在漿體終凝來臨之前完成, 且要求表面漿體形成一定的厚度;要注意對地面的養生, 夏季時一般在水泥凝固24h后就應開始淋水養生, 有條件的好進行濕養, 這樣有利于水泥強度的增長及避免表面水分蒸發過快而缺水。
3 結束語
通過研究和分析導致水泥砂漿地面“起灰”的原因, 從中尋找解決避免地面砂漿“起灰”的方法, 能夠使水泥生產方和施工方了解到水泥砂漿地面“起灰”原因的多面性和復雜性, 進而使各方能夠通過不斷地改進水泥性能和質量、采用正確的施工方法, 終達到避免或減少地面砂漿“起灰”之目的。
