摘要: 耐磨混凝土地面具有耐磨、高強、抗沖擊、不起塵、耐久性好等優點, 耐磨混凝土地面比普通C30 混凝土地面的耐磨性能高3~ 5 倍, 在很大程度上改變了普通水泥地面易起砂、易磨損等缺點, 特別適用于長期處在重壓、受沖擊的路面, 房屋建筑或公共設施的樓、地面已被廣泛采用. 在混凝土基面施工混凝土硬化處理劑, 要比普通混凝土地面施工增加許多施工工序, 但由于其使用壽命長、耐磨性能好、使用期維修費用低, 具有很好的發展前景. 近些年來耐磨混凝土以及耐磨材料在我國得到了快速發展.
關 鍵 詞: 耐磨混凝土地面; 耐磨材料; 施工
0引言
上世紀60 年代耐磨混凝土在歐美發達國家就已開始使用, 改革開放以后, 耐磨混凝土地面在我國逐步開始采用[ 1] . 經幾十年的不斷改進和實踐, 耐磨材料及施工技術都日趨完善. 由于普通混凝土粗骨料本身硬度低、耐磨性差, 使用一段時間后因磨損等原因, 特別是車輛進出頻繁和運輸荷載較重的車間、碼頭、倉儲等場所, 地面會出現起砂、起塵, 甚至變的坑坑洼洼, 使許多產品在運輸途中造成損壞, 對潔凈度要求較高的生產車間, 將嚴重影響產品質量, 在人流大的公共場合, 將影響公共環境和人們的正常活動. 90 年代由我國研究開發的耐磨混凝土, 填補了國內空白. 1991 年該產品通過國家鑒定; 1992 年作為建設部科技成果重點項目向全國推廣[ 2] .
1耐磨混凝土地面的適用范圍
目前, 發達國家一般采用環氧地坪涂料、或采用金屬、非金屬類耐磨材料對混凝土地面進行耐磨處理. 近些年來, 耐磨混凝土以及耐磨材料在我國發展很快, 出現了很多類型的耐磨地面及新型的耐磨材料. 耐磨混凝土地面根據所含骨料的不同可分為兩大類; 既非金屬耐磨混凝土地面和金屬耐磨混凝土地面; 前者是以高硬度礦物材料為骨料, 后者以鐵屑和普通中細砂為骨料. 非金屬耐磨地面主要包括, 以水泥基為主體的耐磨混凝土地面[ 3] . 在水泥基耐磨混凝土地面中; 由于耐磨機理的不同又可分為很多種類. 耐磨混凝土地面具有耐磨、高強、抗沖擊、抗油滲、不起塵; 整體性好、維修費用低、耐久性好造價相對較低等優點, 特別適應于, 碼頭、倉儲、機場跑道、停車場這些長期受重壓、受沖擊的路面及地坪, 適用于有防塵要求的車間; 潔凈度要求較高的醫院、超市; 人流比較集中的公共大廳、廣場等各類混凝土樓、地面.
2水泥基耐磨混凝土地面的耐磨原理
水泥基耐磨混凝土地面, 根據使用的材料和耐磨機理的不同, 大致可分為以下3 種類型[ 4] :
1) 非金屬耐磨混凝土; 非金屬耐磨混凝土主要以高硬度礦物材料、金剛砂等為骨料及水泥、砂, 石等成分構成, 這種耐磨混凝土的耐磨原理是: 以普通混凝土為基層, 在基層上澆筑耐磨混凝土面層. 面層采用高強度和高硬度的混凝土骨料,配以提高強度和防收縮的混凝土外加劑經均勻攪拌后, 敷設于剛澆筑成的混凝土基面上, ( 耐磨面層施工要在混凝土基層初凝前進行) 它主要是通過采用高強度和高硬度的混凝土骨料, 以達到強化混凝土的表面層, 來達到混凝土抗耐磨的效果.
2) 目前采用較多的一種耐磨混凝土地面, 它是在不低于C25 混凝土的基面上, 待澆筑的混凝土基層進入初凝狀態后, 在混凝土基面上均勻鋪撒一種耐磨材料, 稱為混凝土硬化處理劑, 國外統稱這類耐磨材料為 混凝土表面硬化劑 . 混凝土表面硬化劑; 含骨料和膠結物兩種成分, 骨料為平均徑粒1. 5 mm 的砂狀, 膠結物為經處理的高強度等級水泥. 這種耐磨混凝土地面, 是通過在普通混凝土基層上施工耐磨材料, 使混凝土表面形成耐磨層而達到耐磨的效果.
3) 另外一種耐磨混凝土地面, 是在已施工好的混凝土基面上, 施工一種混凝土密封固化劑( 液態) , 這種密封固化劑在混凝土基面通過有效滲透, ( 滲透深度約5~ 8 mm) 無機化合物和混凝土中氧化鈣之間發生化學反應, 生成硅酸二鈣和硅酸三鈣等物質的混合物, 這些生成物進一步與水化合, 生成一種叫做水化硅酸鈣或雪硅鈣石膠的化合物. 雪硅鈣石膠是混凝土強度的主要來源, 使用混凝土密封固化劑就是通過增加雪硅鈣石膠的濃度來增加混凝土的強度; 當雪硅鈣石膠在混凝土的氣孔中形成, 它生成的晶狀體有效地封堵了混凝土中的毛細孔, 減少了水分流失的路徑, 使混凝土整體結構更致密, 有效地提高了混凝土的強度、密度、表面耐磨度. 同時, 由于外界的有害化學物質是通過混凝土表面來腐蝕混凝土的, 所以在毛細孔被封堵和其表面上含有不溶解的雪硅鈣石膠后, 有效地阻止了有害介質的侵入, 大大增強了混凝土抗化學物質腐蝕的能力, 從而保證地坪長期而良好的使用效果[ 5] .
磨損理論認為: 材料磨損分為粘著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損和微動磨損等. 在采用耐磨混凝土時, 要依據磨損特點, 選擇適宜的耐磨混凝土, 才能充分發揮其原有的耐磨特性. 例如:道路混凝土的磨損主要有磨料磨損和疲勞磨損兩種. 磨料磨損指堅硬的磨( 顆) 粒契入相對較軟的路面引起, 其磨損程度由接觸材料的相對硬度、磨粒幾何形態、路面荷載及磨損距離等決定. 疲勞磨損則是當水泥路面受到車輛移動的推壓力作用時, 在車輪作用點前后分別形成壓應力和拉應力的交替循環作用, 導致路面原生裂縫擴展, 最終引起路面的局部斷裂和砂漿層的脫落. 實際上水泥路面的磨損常是上述幾種磨損形式的綜合作用結果. 各種耐磨混凝土地面, 都具有各自的使用功能及耐磨原理, 不同的特性及優缺點. 在選用建筑工程方面的樓、地面時, 還要結合不同的使用要求、不同的施工方法, 要從結合實際, 經濟適用、施工簡單、技術先進等方面, 來選用耐磨混凝土及耐磨材料.
3混凝土表面硬化劑的施工方法
混凝土表面硬化劑的施工, 就是在新澆筑的混凝土基層表面, 敷撒一層硬化耐磨材料, 混凝土表面硬化劑施工基本上與混凝土基層澆筑同步進行, 一般是在混凝土澆筑3~ 5 h, 表面初凝且無泌水, 開始施工耐磨材料表面經機械鏝磨、到養護為止.
3. 1 施工現場應具備的施工條件
1) 安排好施工人員并有明確分工, 準備好施工所需材料及施工機具;
2) 耐磨地面施工時現場不得交叉安排除耐磨地面以外的施工作業;
3) 做好連續施工的準備, 保證施工現場水電正常供給及照明設施;
4) 提前清除施工現場中一切不必要的雜物、材料及設備.
3. 2澆筑用混凝土滿足的條件
1) 混凝土基層強度等級不低于C25, 盡可能采用小的水灰比、現場攪拌混凝土坍落度控制在3~ 5 cm, 商品混凝土坍落度應在12~ 14 cm;
2) 當混凝土層厚度小于8 cm 時, 要用細石混凝土澆筑;
3) 混凝土隨澆隨抹平, 平整度為2 m 范圍不大于2 mm, 基層混凝土振漿要充分, 對于有窩水現象, 必須設法清除, 重新找平.
3. 3 混凝土表面硬化劑施工工藝
1) 混凝土澆筑、振搗后用長輥筒或推平后用長刮尺刮平整, 澆筑后3~ 5 h, 視表面無泌水進入初凝狀態, 用機械鏝帶圓盤拍漿, 邊角處人工壓實收邊, 主要是對混凝土表面壓光并減少浮漿, 注意依澆筑同方向鏝光;
2) 在已鏝好的混凝土基面上均勻撒布2/ 3 單位用量的硬化劑耐磨材料; 用機械鏝( 金屬圓盤)來回多次鏝光, 邊角處人工配合施工. 二次將剩余1/ 3 用量的硬化劑耐磨材料均勻撒布在混凝土表面, 用機械鏝縱橫交錯鏝磨, 至少在兩篇以上;
3) 混凝土表面開始硬化時, 用加裝金屬刀片的機械鏝進行打磨壓光, 反復操作3~ 4 遍; ( 同時避免損壞表面) 邊角處手工壓光. 待表面硬化5~ 6h 后, 再用加裝金屬刀片的機械鏝進行最后一次拋光平整;
4) 為防止混凝土表面水分過快蒸發, 在拋光好的耐磨地面上涂敷養護劑進行養護或采取其他養護措施, 保障混凝土及耐磨材料強度的穩定增長, 養護時間為7 d;
5) 地面的分割切縫可在耐磨地面完成后的第3 d 進行, 分割尺寸參照一般混凝土地面分割, 分縫的縫寬為5 mm, 切割縫采用高分子膠填塞. 作業時注意保護面層不要損壞地坪邊緣.
3. 4 耐磨混凝土地面工程實例
蘭州柴家峽水電站安裝車間及油庫地面, 原設計為水泥水磨石地面, 因在同建筑同層內與之相鄰的有, 水電機組操作、控制系統和水電站監控中心; 安裝車間下層設有水電站油庫. 建設方考慮到同在一建筑內的監控中心, 在使用期對室內潔凈度要求較高; 安裝車間及油庫的地面有抗油滲的要求; 要求將原設計改為耐磨混凝土地面.
2009 年6 月進行了耐磨混凝土地面施工. 施工地面1 200 m2 . 應建設方的要求, 在原來的混凝土基層上增加了60 mm 厚C25 細石混凝土, 在其中間加設一層鋼板網, 采用了在耐磨混凝土面層上, 加混凝土密封固化劑的施工方法, 顏色由建設方定為灰色. 耐磨混凝土面層的施工過程同混凝土表面硬化劑施工工藝.
3. 5混凝土密封固化劑施工程序
1) 待耐磨混凝土地面養護7 d 后進行密封固化劑施工. 先清洗、濕潤地面, 等地坪表面無明水后, 將密封固化劑均勻噴灑于地坪表面( 0. 25~ 0.3 kg / m2 ) ;
2) 讓噴灑密封固化劑的地面保持濕潤40 min左右( 常溫下) , 在其間用毛刷來回涂刷, 以促進地面吸收;
3) 當地坪表面的固化劑變得稠滑時, 用適量的清水噴灑地面, 并用毛刷來回涂刷;
4) 當地坪表面的固化劑再次變得稠滑時, 用清水徹底沖洗地面, 并拭干地面以除去所有污漬及殘留的密封固化劑;
5) 剛施工結束的地面要注意保護, 2 h 后可以上人, 7 d 后可以行車.使用一年來; 地面光亮、顏色如初, 未發現裂縫和其它缺陷, 使用方表示滿意.
4 混凝土表面硬化劑施工建議及施工注意事項
1) 混凝土澆筑應分區按序作業, 每天澆筑量最好控制在800~ 1 200 m2 . 若在混凝土面上采用細石混凝土二次找平, 最好在細石混凝土中加設鋼絲網片, 并保證鋼絲網片處在二次澆筑層的中間;
2) 為避免耐磨材料施工污染墻面, 若作業面泌水較多時, 應使用橡膠管吸去多余泌水, 泌水較少時可用棉紗或海綿吸取干凈;
3) 在耐磨材料地面的施工中, 機械鏝的運轉速度和角度的變化應根據混凝土的凝固情況和時間做相應調整[ 6 8] . 若在室外施工, 為避免下雨對耐磨材料施工面的損壞及影響, 在雨天應停止混凝土的澆筑, 否則應采取有效的防雨措施. 在低、高溫季節施工時, 要在施工好的地面上鋪一層塑料薄膜進行養護;
4) 耐磨材料的施工人員, 施工作業要穿平底鞋, 在耐磨材料地面養護期, 其面不應安排其他工序施工, 或者采取有效的保護措施后才能施工;
5) 耐磨地面在整個施工過程和使用過程, 都應盡量避免硬物、重物撞擊或沖擊, 避免銳器劃傷和硬物顆粒附著地面, 并保持地面清潔.
5 結語
耐磨混凝土地面以它良好的抗耐磨和耐久性, 已被越來越多的設計師和業主認可和接受, 它和普通混凝土地面相比較, 雖然有一次性投入高, 施工工序較多等缺點, 但它耐久性好、使用期維修費用低, 還是比較經濟的, 從使用效果看也是很好的. 在選用地面時, 一定要從使用要求、適用性、經濟性、必要性等方面, 多方調查、認真分析, 合理選用. |
