水泥常常出现起霜现象。即这种水泥凝结时间正常,主要力学性能符合国家标准,但使用它制成的混凝土表面、抹平的地面或墙壁,常常出现—层白色物质(白霜)。除去这层白霜后,出现许多针尖大小的微孔,表面不光滑,影响建筑物的美观,降低混凝土的抗蚀性和使用寿命。
经对水泥净浆试饼表面上的白霜进行物性试验、化学成分分析和X射线衍射分析后证实:水泥的起霜原因主要是水化产物Ca(OH)2与大气中C02反应,生成CaC03沉积在混凝土制品表面上;或者是水化产物Ca(OH)2溶解在水中,当水蒸发后,Ca(OH)2在混凝土缝隙中析晶并聚集在它的表面上。
另外,水泥中或混凝土的集料中,含有一定量的可溶性碱,由它们形成的氢氧化物、碳酸盐或其它碱盐溶液比较容易地、迅速地在混凝土表面渗出“霜盐”而结霜。
预防起霜的措施:
1)凡是能够降低水化产物Ca(OH)2浓度的物质,就应该可以降低起霜的程度。
2)尽可能减少水泥中的含碱量,不用含碱量高的混合材或外加剂。
3)掺入高活性混合材,如矿渣微粉等,以大量吸收Ca(OH)2和碱。
4)提高水泥的粉磨细度,以减少水泥的泌水。
5)施工时,采用减水剂减少用水量,以减轻混凝土表面的泌水。
6)外掺一定防霜剂。
在搅拌水泥混凝土时,拌和用水往往要比水泥水化所需的水量多1~2倍。这些多余水分在混凝土输送、浇捣过程中,以及在静止凝固以前,很易渗到混凝土表面,在水泥混凝土表面形成一层水膜,使水泥混凝土表面的水灰比大大增加。由于水泥强度受水灰比影响很大,随着水灰比的增加,水泥强度直线下降。因此,水泥混凝土的表面一层强度变得很低,抵抗不了外力的摩擦,产生起砂现象。水泥品种和细度不同,泌水量不同,可以通过提高水泥的比表面积、掺入火山灰质混合材、掺入微晶填料、使用减水剂或引气剂等措施改善水泥的泌水性。
由于水灰比越大,水泥的干缩量显著增大,因此,水泥泌水量大往往会造成水泥混凝土表面与本体干缩率不同,表面干缩大而造成表面脱皮。如果再加上水泥凝结慢,相当于延长了水泥混凝土施工后的沉淀时间,表面水量更多,进一步加重了水泥混凝土表面的起砂和脱皮现象。
如果,水泥强度很低,即使凝结较快或泌水量少,也会由于水泥混凝土强度过低抵抗不了外力的摩擦而起砂。
在混凝土施工过程中,如果混凝土配合比不合适,水泥用量过少,加水量过多,或砂子太细等配合比不合适,也会由于混凝土强度过低而产生起砂。
有时在混凝土施工过程中,发现表面泌水量很大,为了减少混凝土表面水分,在混凝土表面撒了一层水泥干粉,形成了一层水泥净浆,由于水泥净浆干缩很大,与混凝土本体干缩相差太大,因此往往容易产生脱皮。
水泥施工后为什么会出现起砂或脱皮?
水泥施工后出现的“起砂”现象,一般常见于矿渣水泥、火山灰质水泥和无熟料水泥,如石灰矿渣水泥、矿渣硫酸盐水泥、钢渣水泥等。因为这些水泥中熟料成分较少或没有熟料成分,因而在水化时其液相中的Ca(OH)2浓度比硅酸盐水泥或普通水泥低,这些水泥浇制的混凝土和砂浆表面层的Ca(OH)2浓度甚至低到在碱性激发作用后不能使表面层硬化,在构件硬化后就会引起构件表面“起砂”,严重时还会导致构件“脱皮”。
水泥水化时空气中的CO2与凝胶中的Ca(OH)2作用生成CaCO3,从而使混凝土和砂浆表面碱度降低,使水泥不能很好的硬化;此外,混凝土和砂浆用水量过多而发生泌水现象,加之养护不当,成型后过早浇水也会引起“起砂”现象。
已硬化的砂浆和混凝土经常受到风吹日晒、干湿循环和碳化作用等也会造成“起砂”。
为了避免或减轻表面“起砂”现象,最好采用质量较好的新制备的水泥,严格控制施工工艺,合理加强养护,并在凝结前后进行二次压面以提高其表面密实度。
水泥在施工中出现泌水是何原因?
在制备混凝土时,调和用水往往要比水泥水化所需的水量多1~2倍。这些多余水分在混凝土输送、浇捣过程中,以及在混凝土静止凝固以前,容易渗到混凝土表面或积聚在集料或钢筋的下表面。前者使混凝土产生分层现象,表面生成一层水灰比很大的水泥浆,形成一层强度很低的表面层;后者当水分蒸发后,在水泥和集料、钢筋之间形成孔隙,削弱了彼此之间的黏结。所以,泌水性大的混凝土,硬化后孔隙较多,它的抗渗性、抗冻性必然较差,同时还降低了它的耐蚀性。
水泥的泌水性,可用一定的水灰比调成净浆后,通过静止观察其泌出水量,来相对地加以比较。
泌水性实质上是混凝土组分的离析。在塑性水泥浆中,泌水必然同时伴随着固体粒子的沉淀。而在比较干硬的浆体中,泌水则与毛细通道是否上下贯穿有关。由于水泥的泌水过程主要发生在水泥浆体形成稳定的凝聚结构之前,所以提高水泥的粉磨细度,加速凝聚结构的形成,可以降低泌水性。
水泥中掺入火山灰质混合材,如硅藻土、膨润土及微晶填料(如石灰石、白云石等),可使它的需水量增加,但泌水性却降低;相反,在硅酸盐水泥中掺加矿渣,却使它的泌水性增加。此外,减少加水量,掺用松香酸钠等外加剂可减少泌水性。
| 作者:林宗寿