金刚砂耐磨地坪的施工工艺和质量控制要点分析

唐国鸿

目前，金刚砂耐磨地坪以其自身的优势被广泛应用于地下室、厂房和学校等建筑[1]。但是金刚砂耐磨地坪也存在一定的施工质量问题，因此本文在研究金刚砂耐磨地坪原材料和施工工艺的基础上，提出各施工环节的质量控制措施，为控制和提升施工质量提供借鉴和参考。

1 工程概况

永富建工大楼和永富苑均为现浇钢筋混凝土框架结构，由2 栋单体建筑组成，总用地面积为6147 m2，总建筑面积为25818.59 m2，其中项目的地上建筑面积为13317 m2，地下建筑面积为12501.59 m2，建筑基底面积为2120 m2，最大层数为11 层。其中，永富建工大楼为二类高层公共建筑，耐火等级为二级，1 层为办公大堂、商业和配套用房，2～3层为员工食堂，4 ～9 层为商务办公区域，10 ～11 层为员工休息室；永富苑为多层住宅，建筑耐火等级为二级，1 层为商业服务网点、住宅门厅、环网式高压变配电室、快递服务用房以及消防控制室，2 ～9 层为住宅。

永富建工大楼和永富苑地下室的地面均采用金刚砂耐磨地坪，具体做法为60 mm 厚的C25 细石混凝土找平层，内部配置单层双向钢筋网片，面层为3 mm 厚的金刚砂。地面涂料主要采用深灰色，局部为暗绿色，分区涂刷。切缝为方形分仓缝，设置在柱子的周边和柱网的位置，且缝宽不应该大于5 mm。

2 金刚砂耐磨地坪施工过程

按照施工顺序将金刚砂耐磨地坪的施工过程分为施工准备和材料选择、基层混凝土施工以及硬化耐磨层施工3 个环节。

2.1 施工准备和材料选择

2.1.1 施工准备

1）要平整施工场地。如果场地土质较为松软，应该进行硬化或回填的方法进行处理。如果采用回填土，应该注意控制回填土的含水量和含泥量。如果采用碎石进行回填和找平，则应该控制好碎石的最大粒径，尽量保持场地的平整和密实。

2）浇筑垫层并清理。垫层直接决定地坪的整体施工质量，因此要特别注意垫层的浇筑和养护，浇筑前避免积水。垫层浇筑并清理完成后，要提前1 d 浇水湿润。

3）绑扎钢筋和安装模板。钢筋绑扎和模板安装直接决定了基层混凝土的强度。因此，在施工前要根据设计要求检查钢筋规格和型号等各项指标。绑扎施工时要保证钢筋平整，避免弯曲，如图1 所示。模板安装应注意脱模剂的涂布，还要进行测量放线和设缝。

图1 钢筋绑扎（来源：作者自摄）

2.1.2 材料选择

在混凝土拌制过程中，应该采取以下材料选择措施，以保证混凝土的质量：第1，要控制混凝土的水灰比不大于0.5，减少泌水现象，而且混凝土坍落度应保持在（140±20）mm。第2，选择强度等级为42.5 的普通硅酸盐水泥，以降低水化热。第3，细骨料选择优质河砂，控制含泥量在1%以下，确保混凝土的强度和流动性。第4，石子粒径应为5 ～20 mm 连续级配，同时要控制含泥量在1%以下。第5，在混凝土搅拌过程中要添加抗裂纤维剂，以提高混凝土的抗拉强度。第6，混凝土拌制时不允许使用矿粉和粉煤灰等材料。

2.2 基层混凝土施工

在基层混凝土浇筑前应进行隐蔽工程验收。基层混凝土采用分仓一次性浇筑，浇筑工序连续，因此验收各项工序尤为关键，还要特别关注边角部位的振实情况，保证平整度达标。如果局部出现泌水现象，应在去除多余水分后，用细石混凝土将低洼处填补平整[2]。

在混凝土浇筑过程中，应该采取以下措施控制施工质量：第1，为减少对基层钢筋的冲击，应采用地泵输送混凝土。第2，相邻两仓的混凝土浇筑时间间隔不应小于7 d。第3，在混凝土浇捣过程中应多次反复滚压，并使用振动器振捣，使混凝土密实。第4，充分振捣墙角和柱角处的混凝土，确保该处的密实度达标。第5，抹压、提浆和刮平等工作应在混凝土浇捣后呈初凝状态时进行，以保持混凝土表面的平整度和光亮度，如图2 所示。

2.3 耐磨层施工

在基层混凝土初凝至50%～60%时撒布耐磨颗粒，先进行初次撒布，随后抹平和提浆，保证压实均匀且无遗漏，在初次撒布完成1 ～2 h后开始第2 次撒布。

金刚砂撒布时间既不能过早也不能过晚，如果撒布时间过早，混凝土未凝结达不到硬度要求，则会增加裂缝产生的概率和数量，还可能导致金刚砂沉入混凝土中，影响耐磨性能；如果撒布时间过晚，混凝土已达到一定强度，流动性降低，会导致金刚砂与混凝土之间的粘结力不足，影响耐磨层表面的平整度和耐磨性能。

因此，金刚砂的撒布工作应该根据施工现场的实际温湿度条件和混凝土的凝固时间灵活调整。耐磨层抹平和墁光如图3 所示。

图3 耐磨层抹平和墁光（来源：作者自摄）

2.4 地坪养护

耐磨面层收光完成之后，应及时进行地坪养护，避免产生裂缝，影响地坪的质量和观感。地坪养护一般采用洒水或覆盖保温材料的方法，根据季节的不同选择不同的养护方法。夏季地坪养护应该采用洒水方式，每日洒水不应少于4 次，要保持地面处于湿润状态，总体养护时间不应该少于14 d[3]。冬季地坪养护则应该采用覆盖保温材料的养护方式，比如覆盖保温棉加塑料薄膜。

2.5 伸缩缝切割

气候变化会使混凝土地坪因热胀冷缩而出现开裂现象，因此地坪浇筑完成约3 d 后，在地坪养护的同时应及时切割地坪伸缩缝。地坪伸缩缝会直接影响地坪的质量和观感，如果不进行地坪切缝或伸缩缝切割不合格，将增加地坪开裂的可能性，导致施工质量下降，影响使用性能[4]。

在切割之前要进行分缝设计，分缝的间距不应大于4 m×4 m。切缝的时间应根据环境和温度等外部条件确定，先在边角处试切割约0.5 m，观察切面是否平整。如果出现崩边现象则说明混凝土强度不达标，要立即停止切缝，待混凝土养护一段时间之后再进行切缝。在切割的过程中，要保持伸缩缝横平竖直，并顺着伸缩缝断开地坪内的钢筋。

2.6 地坪耐磨度和强度检测

耐磨度和强度是金刚砂地坪的重要评价指标[5]。耐磨度的检测指标如下：面层颜色基本均匀，色差不明显；表面与混凝土结合较为牢固，不存在空鼓和起砂现象；地坪的莫氏硬度应达到6.5 以上；地坪每平方米的砂眼不应多于3 个。检测强度可采用2 种方法：第1，用榔头敲击地坪，根据落锤后的印迹判断强度的高低；第2，采用回弹仪检测抗压强度。地坪完工7 d 后强度要达到70 MPa，地坪完工28 d 后强度要达到80 MPa。

3 金刚砂耐磨地坪质量缺陷的成因

金刚砂耐磨地坪的主要质量缺陷为地坪开裂和脱皮麻面，缺陷产生的原因可以从地坪的浇筑和养护2 方面进行分析[6]，具体为：

1）在浇筑过程中，钢筋网片的间距过大会影响网片相互间的拉结，使混凝土地面局部呈现素混凝土状态，受压后产生裂缝的可能性上升。

2）如果未能及时切割伸缩缝，就无法起到防止地坪开裂的作用。而伸缩缝的间距过大或未设置在柱子根部，会造成局部应力集中无法释放，进而产生较多裂缝，最大伸缩缝间距计算公式为：

式中：Lmax为最大伸缩缝间距；E为混凝土弹性模量；H为板的计算厚度；Cx为阻力系数；α为材料线膨胀系数；T为综合温差；εP为混凝土极限拉伸值。

地基对底板的阻力系数Cx取值为0.003 N/mm3，材料线膨胀系数α取值为1.0×105，混凝土拉伸值εP取值为2×10-4，代入式（1）计算后可得最大伸缩缝间距Lmax=5 m。

另一方面，混凝土地坪养护阶段产生质量问题的原因主要有如下2 个：

1）未按规定时间进行湿润养护，是混凝土局部开裂的重要原因之一；

2）地坪施工完成后要在面层强度达标后方可投入使用，否则极易产生裂缝和脱皮的问题。第3，面层涂料的施工和养护不到位，也会影响地坪的整体质量。

4 质量控制要点

4.1 预防措施

预防措施主要体现在以下几点：第1，在基层处理时，要仔细清理和去除残留物，并检验基层的防水性能，确保无渗漏现象。第2，要固定运料路线。运料路线的选择需要注意混凝土强度是否达标，避免挤压和破坏垫层，影响地坪的强度。第3，在保证垫层强度的基础上，控制耐磨料的撒布时间，避免与垫层粘结不牢固。第4，混凝土垫层浇筑完成后，应进行不少于14 d 的养护，并采用洒水或覆盖薄膜的湿润养护措施，保证混凝土垫层的强度达到设计标准。第5，在轴线位置和柱子根部设置伸缩缝。如果混凝土分仓尺寸缩小，则需要适当地增加伸缩缝的数量。分割缝的切割需要及时，避免破坏混凝土垫层。

4.2 常见质量问题处理

面层开裂是金刚砂耐磨地坪常见的质量问题。按照裂缝宽度的大小，可以采取不同的裂缝处理措施。对于宽度为1 ～3 mm 的裂缝可以修补其表面，将有裂缝的表面打磨干净，并局部修补面层。

宽度大于3 mm 的裂缝可以采用嵌缝修补法，具体做法主要有2 种：

1）采用环氧树脂嵌缝修补；

2）切割后用同等级的素混凝土填缝，待混凝土初凝后撒布适量金刚砂并修补面层。

4.3 混凝土裂纹控制

混凝土地坪使用过程中，裂纹的形成是一个令人担忧的问题。为了控制金刚砂耐磨地坪混凝土的裂纹，需要采取以下措施：

1）合理设计和施工是关键。在设计阶段，应根据地坪的使用条件、负荷要求和环境因素选择强度等级合适的混凝土，并考虑温度和湿度变化对混凝土的影响。在施工过程中，要确保混凝土搅拌均匀、浇筑密实，并采取适当的养护措施，以避免裂纹的发生。

2）添加适当的控制剂是有效的方法之一。控制剂的加入可以有效的改善混凝土的可塑性和收缩性能，从而减少裂纹的产生。常见的控制剂包括聚丙烯纤维、聚丁烯纤维和聚丙烯酰胺等。这些控制剂可以增加混凝土的韧性和抗裂能力，提高地坪的整体性能。

3）适当的基础处理是保证。在施工之前，应该进行充分的地基处理，确保表面平整、无松动物质以及污垢。如果基础不牢固或者存在问题，将会导致地坪在使用过程中出现裂纹。

4）定期维护和保养金刚砂耐磨地坪是防止裂纹形成的重要手段。及时修复地坪上的细小裂纹和破损区域，防止其进一步扩大和蔓延。定期检查地坪的使用情况，并采取必要的保养措施，如清洁、涂层修补等，以便延长地坪的使用寿命，减少裂纹的发生。

5 结语

金刚砂耐磨地坪的面积较大，施工工序衔接紧凑，且工期紧张，容易出现质量问题。而且金刚砂耐磨地坪对平整度和耐磨度要求较高，因此要做好施工质量控制工作，抓住质量控制要点，全程把控施工质量，从施工方案编写、原材料控制、施工过程控制以及成品保护等相关环节进行精细化的施工质量管理。本文从工艺原理和施工工艺两方面介绍了金刚砂耐磨地坪的施工技术，并从预防措施和质量问题处理两方面提出了施工质量的控制措施，以期为金刚砂耐磨地坪的质量控制提供参考。