混凝土表面准备第 1 部分:不坚固的混凝土
对混凝土进行喷砂处理以正确粘接
混凝土的问题在于,当您用磨料喷砂击中它时,您永远不知道会起什么作用。
细粉和水泥浆很容易脱落,暴露出较硬的骨料。与钢不同, 混凝土的抗压强度并不均匀,因此喷砂后不会产生一致的表面轮廓或锚定模式。喷砂处理后的混凝土表面 具有海绵状孔隙和毛细管林立的景观。
为了进行适当的粘合,修复砂浆、混凝土覆盖层和涂层必须渗透并融合到基材的细小网状结构中。当网状结构被堵塞时,喷砂可以将其打开,暴露出骨料和粗糙的构造。
但是,无法使用卷尺和深度千分尺测量 峰值和低谷 , 如何知道喷砂操作 何时到达特定的表面轮廓? 如何才能为混凝土指定轮廓?
还有其他问题。经过适当准备的混凝土表面不仅必须 充分粗糙,而且还必须 坚固 且 无污渍。但是,由于混凝土的孔隙相对较大,污渍通常会渗透到表面深处,从而在喷砂有效触及范围以外的地方还有基材损坏。对于其他应用,例如装饰性饰面,只需去除表面易碎的硬化水泥浆层。 当喷砂作用力过大 或 作用力不足时,您该怎么处理?
本混凝土表面处理指南将介绍这些问题以及其他问题的解决方案。但是首先,让我们了解混凝土 如何 以及 为什么 会松动,以及 如何使混凝土重新坚固。
坚固的混凝土
将涂层、覆盖层或修补砂浆施加到不坚固的混凝土上时,两种材料之间的结合可能会持续一段时间,但是当受到压力时,不坚固的混凝土会从板材上脱落。 裂缝、微裂纹、水泡、结块、剥落 或 裂层 是不坚固的混凝土的特征,在进行表面处理之前,必须先将不坚固的部分清除然后修补。
混凝土不坚固的 6 种现象
可见裂缝 是混凝土不坚固的最明显特征,其原因多种多样。表面裂纹是由于固化过程中地表水分快速流失而引起的。路基的沉降可以使板材断裂。重载或撞击会立即造成可见的裂纹,或导致微裂纹,然后扩散成可见的裂缝中。
肉眼看不见的微裂纹 ,以微米为单位进行测量。微裂纹是由超载、掉落的重物和冲击工具(如手提凿岩机和石刀枪)的撞击、冻结和解冻以及水泥水化过程中发生的温差而引起的。当微裂纹在表面蔓延成网状时,就会发生瘀块。然后,不坚固的混凝土会崩塌,暴露出骨料。
以下情况会形成起泡 现象:气泡被困在地表下、风吹导致表面过早干燥而无法逸出、过于粘稠的混合物快速封住表面、用抹子过早涂抹混凝土。
结块 当水冻结在混凝土的孔隙和网状结构中时,就会产生结块现象。当膨胀冰的水压超过混凝土的抗拉强度时,砂浆的鳞片会从表面脱落,暴露出骨料。
剥落 类似于结块,只是膨胀发生在混凝土内部的更深处,导致表面分解成更大的碎片。常见的原因包括碳酸化引起的钢筋腐蚀、导致水蒸汽剧烈膨胀的强烈热量、接头构造不当以及裂纹恶化。
裂层 在水和空气从混凝土中渗出之前进行表面处理会在表面下方形成空心的水平面。被车辆或重物碾压时,分层的部分会从整个板块分离,暴露出骨料。
混凝土不坚固的 6 个原因
碳酸化
当二氧化碳通过孔隙和微裂纹渗透过表面,并与水泥中的水分和氢氧化钙发生反应,形成碳酸钙时,就会发生碳酸化。这最初会使混凝土硬化,同时也会将 pH 值从 13 降到 8。碱度降低后 嵌入的钢筋很容易受到腐蚀。
钢筋腐蚀
铁锈是一种水合铁,其形体比原来的钢 更大 。锈块增加会产生拉伸应力,导致混凝土开裂和剥落。
化学物质侵蚀
硫酸盐通过地下水渗入混凝土中,与水合化合物发生反应并膨胀,导致机械故障。化学物质还可以软化、侵蚀和溶解水泥浆料。
火灾
混凝土不会燃烧,但是高温会导致混凝土失去大部分抗压强度、抗弯强度和弹性。试图逸出的水蒸汽发生膨胀,会导致混凝土剥落。
过载/冲击
将混凝土置于重负荷下,尤其是在撞击下,会导致微裂和开裂。冲击工具会导致大面积的微裂化。
混凝土过湿
过多的水分会将水泥浸出地面。表面在凝固之前会干燥,从而导致收缩、裂纹、抗压强度降低和弹性降低。
如何检测不坚固的混凝土
目视检查表面可发现最严重的损坏:裂缝、剥落、结块和压碎的裂层,但目视方法不能发现所有的不坚固问题。
也许最简单的办法就是用 锤子敲击明显薄弱的区域。 如果锤头反弹,则混凝土的抗压强度很好。如果锤子缩进地面并将地面敲碎,则表明混凝土不坚固,需要清理。
用螺丝刀划过表面 也会暴露不坚固的混凝土。如果留下闪亮的白色条纹,则表明混凝土是坚固的。如果可以刮下粉末,则表示混凝土不坚固。
表面下形成的气囊、水泡或没有融合的材料通常情况下不容易发现:尽管结构有瑕疵,但其表面可能足够坚固,能经受住锤子或螺丝刀的测试。聆听敲击混凝土时发出的声音会发现密度不同的区域。在大面积的表面上,可以通过在 表面上拖动链条或通过用一系列链条鞭打表面的设备来检测这些空洞区域。
一旦勾勒出不坚固混凝土的范围,就可以开始清理。
清理不坚固的混凝土
当大部分混凝土表面受到破坏时,最好通过机械方法除去整个受影响的层,如下所述。当需要对受损部分进行定点清除时,一种常见的方法是用锤子、手提凿岩机、混凝土破碎机或其他冲击工具将不坚固的混凝土切碎。
最佳做法是从 弱化区域的中心开始,然后继续到边缘部分。但是,即使您使用可以薄薄摊开的自流平化合物或环氧树脂修补空隙,也应避免出现羽毛边缘:在某些位置,会因为涂层太薄而无法充分覆盖异形表面。深切、锐边可实现更好的拉伸粘结强度,但垂直或底切边缘是最好的。
当用混凝土或其他厚重的化合物填充空隙时,最佳做法是在受损区域的周围以 直角看到切割边缘 。当朝着边缘向外切削时,切口内的表面材料将断裂,留下垂直的边缘。
修复不坚固的混凝土
清理掉不坚固的混凝土后,就可以用混凝土、砂浆、灌浆、石膏、腻子、环氧树脂或其他修补剂填充空隙。此外,混凝土具有自然产生的空隙,也应当填充这些空隙以增强结构的完整性。
磨料喷砂在混凝土清理中的作用
清理混凝土时, 磨料喷砂方法可以发挥两个作用 。
锯切留下光滑的垂直表面和充满粉尘的孔隙。 喷砂操作会打开孔隙并使表面粗糙,从而为修补材料提供接触面。
用于去除不坚固混凝土的冲击工具会导致大量的微裂纹。修补因修补而导致的微裂纹有悖初衷。喷砂是 去除微裂纹表面的首选方法。
虫洞 是在成型表面旁边形成的空隙,这些空隙是由气泡和水泡引起的,这些泡会逸散到虫洞中以逃避水泥水合作用产生的热量。
拉杆洞 是透过混凝土的空隙,是由于拆除在混凝土固化时将模板固定在一起的拉杆而引起的。在继续操作之前,应填充拉杆洞和虫洞。
蜂窝状 砂浆没有穿透的一组粗骨料。骨料紧密堆积但未结合,抗压强度差,抗拉强度可忽略不计。骨料需要用电动工具清除,直到漏出混凝土,然后填充。
空隙并不是唯一需要修复的表面缺陷。超伸出涂层干膜厚度的突起会导致涂层失效,尤其是在锋利边缘周围。当覆盖层是自流平化合物时,可能需要使用过量的材料才能充分覆盖突出部分。飞溅的砂浆、鳍片、脊和其他超过 1/16 英寸的甩出物应被磨平或粉碎。
在使用水泥基产品修补之前,基材应处于 饱和表面干燥 (SSD)状态。这需要用软管喷涂然后将其擦掉,这样毛孔就会饱和,但表面上没有游离的水残留。
如果表面潮湿,水与水泥的比例将沿着粘结接口上升,从而导致收缩、微裂纹并削弱粘结力。不饱和的表面会从修复材料中抽取水分,从而导致水泥水合作用不足,降低粘结剂的强度。
恢复完坚固的混凝土表面后,下一步是去除混凝土中的污渍。在我们关于混凝土表面处理的系列文章的第二部分中,我们将探讨不同形式的混凝土表面污渍、其原因以及如何去除(提示:喷砂不是唯一的方法)。
磨料喷砂在混凝土修补中的作用
根据应用所需的粗糙度, 修补区域可能需要通过喷砂进行表面仿形。