混凝土的表面处理

黄建鑫

混凝土的表面处理

黄建鑫

(淮北职业技术学院后勤基建处,安徽淮北 235000)

混凝土常见的表面杂质有养护液、灰尘、水泥浮浆、脱模剂等,另外表面还常出现毛刺以及内部含有化学杂质等缺陷,处理的方法有化学清理、蒸汽清理、喷砂清理、真空吸尘以及酸蚀法等,清理时应尽量避免锤击等操作。

混凝土;表面处理;杂质;缺陷

混凝土基层与涂料或修补粘贴材料的结合质量在很大程度上取决于混凝土表面的清洁程度和表面清理及准备工作。通常需考虑用户的需要,整个结构外观情况,对水、防冻盐、海盐(液态或气态)、氧气、二氧化碳及其他腐蚀性气体和污染物,硫酸盐等物质的抵抗能力。此外,还应考虑修复工作对环境的影响(如噪声、灰尘等),结构的整体性能,修复材料的耐久性,对人体健康的影响。

1 常见的表面杂质

表面杂质是指能潜在地影响涂覆材料与混凝土的粘结、养护或带来相关使用问题的液体或固体。表面杂质必须在修补粘贴工作前彻底除去,以免影响涂覆材料与混凝土基层的粘结性能,一些常见的杂质如下。

1.1 养护液

有一些养护液可能与涂覆材料是相容的,但对有疑问者宜彻底清除。

1.2 灰尘

工业污染引起的灰尘或周围施工会污染混凝土表面,应采用真空除尘设备或洁净无油的压缩空气将其吹除。

1.3 盐析

混凝土中盐类物质析出的晶体会和水分一起迁移到混凝土的表面,水分蒸发后留在混凝土表面。水分和溶解的盐从墙温度高的一边向温度低的一边迁移。

1.4 水泥浮桨

这是由水化不完全的水泥浆浮在混凝土的外表面所形成的一个薄弱层。通常是由于在较低温度下施工的混凝土持续暴露在空气中或对面层抹灰压光过度以及水泥颗粒被带至混凝土的表面。浮浆层厚度为1.6～3.2 mm。

1.5 脱模剂

它是为了便于拆模而使用的一种隔粘材料,通常会残留在混凝土表面。

1.6 油脂、焦油沥青和树脂

这些物质会深入混凝土内部而使清理工作困难,还能渗入涂覆材料而形成污斑。焦油沥青、树脂和沥青基材料产生的影响和油脂一样。另外,水硬性流质如制动液、传动液等具有很强的渗透力,需采用一些特殊的方法将其清除。

2 常见的表面缺陷

2.1 毛刺

毛刺边缘涂层的表面张力回拉,致使毛刺上的涂层不平整且厚度不足,应用打磨工具将混凝土表面打磨平整,随后用棉纱将表层浮灰擦去,最后用吸尘器或强气流式清洁机清理。

2.2 “蛋壳”

这是一种很薄的、有时呈半透明状的水泥浮浆膜。当膜内残留水分渗出后即在混凝土表面形成气穴和蜂窝,这层膜非常易破,从而暴露出其下的孔穴。对“蛋壳”区应进行定位,加以破裂清理,对已形成的孔穴应修补,使其与周围混凝土一样平整。

2.3 拉结孔

拆除模板拉结杆后在混凝土表面留下的小孔洞,应将其清理干净并修补平整。

2.4 抹灰

一些手工抹灰层固然能掩盖混凝土表面一些小缺陷并填充—些孔隙,但其粘结力很低,所以必须在涂覆工作前将其清除。

3 清理方法

应使混凝土露出清洁、坚固的表面,应尽量避免锤击和粗琢,以免在混凝土表面下约9mm范围内形成外剁区。

3.1 化学清理

通常使用热水溶解的磷酸三钠(TSP)或一些清洁剂以及能将表面杂质除去的乳化剂。为避免化学清洁物质残留在基层表面,事后需用洁净的水进行冲洗。

3.2 碳氢化合物溶剂

松香水、甲乙酮(MEK)和二甲苯等不应作为通常使用的清洁剂,它们虽然能溶解杂质,但会使杂质扩散到更大的表面区域上,同时更深地浸入混凝土内部.应遵从厂家的建议有选择地使用。

3.3 蒸汽清理

这是一种有效清除混凝土表面水溶性杂质的方法。蒸汽清理机产生大量湿或干的蒸汽,它们以高密度和一定的速率直接作用于混凝土表面,足以软化和去除这些杂质。有时将清洁剂、脱脂剂和其他化学物质添加到水中以提高清洁效率。蒸汽清理有局限性,仅用于清理混凝土的表面而非孔隙中的杂质。

3.4 化学剥离

化学剥离属表面清理的湿处理法,通常用二氯甲烷和含有氢氧根的碱类去软化或溶解凝固的涂层以备随后的机械式清除。涂覆工作前,需进行额外的清理和表面准备工作以辅助化学剥离。另外,高PH值的涂层剥离剂总是应放在最后选用。本方法通常限于小的不能做更有效准备工作的区域。

3.5 抛丸处理

离心式抛丸处理是针对有坚硬表层的杂质所采取的高效、清洁、无尘的方法,这种方法最常用。抛丸处理设备内部为一个可高速旋转的叶轮,磨料、粉尘及杂质均被清理至杂物回收机,清理后的钢丸可再被回收利用。经抛丸处理过的混凝土表面洁净而又坚硬,还有比较均匀的纹理。在无障碍的水平表面上,这种方法尤为适用。

通常经—次抛丸处理会使混凝土表面削去3mm,若仅处理浮浆层或需处理的表面厚度<890μm,就需要使用精细的钢丸磨料。使用精细钢丸或高速移动档会在混凝土表面产生一些很轻的刻痕更便于涂层和粘贴层结合在混凝土表面。若粘贴层较厚,须有更深的刻痕,此时应使用粗糙的钢丸或低速移动档,若有多层薄的粘贴层,要使用有斜角的钢砂,钢砂穿刺而不穿破粘贴层以免对基层产生不利影响,但使用斜角钢砂会增加设备的磨损。

混合料由约60%的钢丸和40%的磨料组成,与100%的斜角磨料相比,它能在同样的工作环境下减轻设备磨损,但应留意防止钢丸或磨料同油脂、杂质搀杂在一起,并须避水。清理橡皮弹性材料时喷丸处理不是很有效。

3.6 喷砂清理法

喷砂清理是用由清洁压缩空气推动作高速运动的精细磨料冲击混凝土表面而对其进行表面处理。这些磨料通常由坚硬的有斜角的矿物组成,其粒径进行过精心挑选。经喷砂法处理过的混凝土表面纹理均匀、坚硬且无其他杂质。混凝土表面硬度决定着喷砂法是否为表面处理的最佳方法。

在测试区应使用相同的工具,相同的空气压力、软管长度和喷嘴尺寸及磨料,记录处理时间、效果和混凝土表面粗糙程度以进行评估。一般较大尺寸的磨料多用在混凝土上而非钢制品上。粒径在1600～2000μm的砂质磨料常被推荐用于处理一些棘手的情况。若仅需除去混凝土的表层浮浆,则直径在350～840μm的砂磨料就足够了。矿物磨料应具有锋利斜角且硬度等级至少达到莫氏矿物硬度的6.5级,否则矿物会太软而效果不佳,太软的磨料破碎率高,在冲击混凝土表面时易造成过多料尘,降低了工作效率。

应避免使用含有游离二氧化硅的砂磨料,以免引起操作者发生硅肺。需要减少粉尘时可采用湿喷砂法。

对橡皮弹性材料,喷砂法的效果一般不很理想。

3.7 真空吸尘/压气吹洗

采用真空吸尘和无油压缩空气压气吹洗,可除去混凝土表面的灰尘、杂物。当需要控制灰尘的分散时应优先选择真空吸尘法。

3.8 酸蚀法

酸蚀能使混凝土表面粗糙化,但不能除去浮浆层或其他疏松物质,通常使用浓度为10%的盐酸溶液。混凝土应预先湿润,所有油脂、涂料、腻子、树脂、焦油沥青等杂质都应提前除去以确保表面腐蚀的均匀。

有的产品中含有表面活化剂可除去混凝土表面的油脂。焦油、树脂等厚而软的杂质可以通过刮擦或冷冻然后再强力刮除。彻底清除杂质后,每5～7m2的混凝土表面喷洒4.5L酸溶液并保持2～3min,然后立即用清水冲洗以防止盐的生成。重复进行此过程直到混凝土表面像中等砂纸一样粗糙。建议尽可能使用最小压力为4MPa的水流冲洗,用15°喷嘴可取得较好的效果。压力水可以冲去混凝土表面的微粒并确保洗去酸弱化层和表面腐蚀层,以利于提高粘贴层与基层的粘结力。

施工中有时不具备压力水的条件,可将一种中和剂分散到水中以中和酸,用4%的氨水以1:21的体积比混合后冲洗混凝土表面效果较好。中性溶液在混凝土表面浸润5min后用清水冲洗表面。若排水不便,可用真空吸去滞留的水再用净水冲洗。重复进行此过程直到冲洗过的水中无杂质颗粒。冲洗完后,混凝土表面应该用石蕊或PH试纸检测以确保其为中性。酸蚀法应在无其他方法可行时才采用。

责任编辑:文 月

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黄建鑫(19762),男,安徽砀山人,淮北职业技术学院后勤基建处工程师。