金剛砂耐磨地坪常見空鼓開裂現象成因分析及應對解決方案
近年來,水泥基耐磨地面以其耐磨、美觀、環保、施工方便等特點在地坪領域應用越來越多,水泥基耐磨地面面層設計厚度通常在3mm左右,施工后28d的抗壓強度高于80MPa,具有類似金剛石的硬度和耐磨特性,業內形象地將其稱為“金剛砂耐磨地坪”。顧名思義,一般情況下金剛砂耐磨地坪的耐磨性能都比較好,比較扛壓。
金剛砂耐磨地坪
水泥基耐磨地面的混凝土找平層普遍采用厚度在50mm左右的細石混凝土或者100mm以上的普通混凝土。由于很多混凝土攪拌站為節約成本,沒有嚴格按照國家相關標準選材配料,而且混凝土地面施工主要由人工完成,規范性難以保證,再加上混凝土基層和現場環境等不確定因素,經過一段時間后很多金剛砂耐磨地坪很容易空鼓開裂,尤其是對于較薄的細石混凝土找平層,這種問題更為嚴重。如果從原材料、施工工藝和現場環境等方面入手一一對治解決這個問題,理論上可行,但真正實施起來卻很困難,因為由精確化控制所帶來的工程成本和代價非常大,但多數人并不了解其中的復雜度,認為實現起來很容易,忽視了這個問題的嚴重性。
這個問題初看很棘手,但可以換個思路,抓住重點,用最小的代價解決主要問題。因為大部分開裂的金剛砂耐磨地坪找平層都空鼓,所以只要解決找平層空鼓問題就可以了,即使存在由于基層地面沉降造成的個別單純開裂現象也是能接受的。找平層空鼓的問題,從本質上講,是找平層板塊脫離開基層地面,向上移動造成的。因此,只要采取有效措施,把找平層板塊牢牢錨固在基層地面上,限制這個找平層板塊的縱向移動就可以解決找平層空鼓問題。在礦井巷道、山洞隧道和路基邊坡加固支護中,普遍采用錨固技術解決多層結構體之間的脫離問題,先用錨固劑將錨桿錨固在巖體內,外面再用混凝土固定。在鐵路上也是基于類似的原理采用道釘將鋼軌固定在軌枕上。同理,地面錨固技術對找平層空鼓也是行之有效的。
水泥基耐磨材料也稱為地面硬化劑,其骨料由金屬骨料、非金屬骨料或以上兩種骨料復合而成,加入適量顏料還可以讓地面呈現不同的顏色,施工工藝已非常普及,具體做法可以參照《水泥基耐磨地面應用技術規程》DBJ/T 13-137-2011,下面重點介紹地面錨固的做法:
錨栓起固定作用,將找平層錨固在基層的地面上。要達到錨固效果,建議選用直徑為10mm,抗拉強度400MPa以上的錨栓,這樣的錨栓縱向能承載1000kg以上的重物,而1平米50mm厚的混凝土重量約100kg,用十倍以上的抗拉強度完全能夠抵消這部分混凝土形變時產生的力量,防止找平層空鼓開裂。為保證基層混凝土對錨栓有足夠的握裹力,固定在基層地面下的錨栓部分長度不低于50mm,露出基層地面的錨栓部分長度為找平層高度的2/3。錨栓既可以選用標準的T型馬車螺栓,也可以就地取材,在工程現場用螺紋鋼筋彎成L型替代。
根據錨栓的抗拉強度和混凝土應力分布的特點,建議每平米設置一個錨固點,做好標記,同時要充分考慮分隔縫的位置,錨固點距離分隔縫應大于10cm。通常地面分隔縫的間距不大于6m,為減少應力聚集造成的空鼓開裂,建議設置分隔縫的間距為3-4m。
在做好標記的錨固點位置上,用直徑12mm的鉆頭在基層地面上打出深度為60mm的孔洞,再用吹風機清理出孔洞的灰土,為提高效率,打孔清理的工作應集中完成。選用的錨固膠應滿足《混凝土結構工程用錨固膠》JG/T 340-2011的技術標準,由于混凝土施工現場經常有水,有機類錨固膠無法正常使用,所以采用水泥錨固劑(無機類錨固膠)比較適合。將攪拌好的水泥錨固劑倒入孔洞中,插入錨栓,錨栓露出地面部分的高度應為找平層厚度的2/3,大約30分鐘左右水泥錨固劑就能凝固并具有一定強度,由于水泥錨固劑凝固較快,一次不宜攪拌過多。
《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015中提到“養護條件對于混凝土強度的增長有重要影響。在施工過程中,應根據原材料、配合比、澆筑部位和季節等具體情況,制訂合理的養護技術方案,采取有效的養護措施,保證混凝土強度正常增長”,同時在《混凝土結構工程施工規范》GB 50666-2011中也對混凝土的養護時間做了明確規定“強度等級C60及以上的混凝土,不應少于14d”,耐磨地面的強度等級不低于80MPa,遠大于C60的強度等級,因此養護時間也不應少于14天,建議用土工布覆蓋澆水養護。這個施工環節簡單有效,但在項目現場常常得不到足夠重視,容易在混凝土表面形成龜裂紋,更有甚者,造成地面空鼓開裂。
在有些工程中,通過鋪設鋼筋網片來增加找平層的強度防止空鼓開裂,投入的成本不少,但實際效果并不明顯,主要是因為沒有真正解決找平層縱向移動問題。
地面錨固技術作為一種新型的施工工藝,增加了地面強度,減少了工程成本,提高了對混凝土材料和現場環境的適應能力,大大降低了金剛砂耐磨地坪地面空鼓開裂的風險,交付讓業主滿意的合格工程。
【參考標準】
《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015《混凝土結構工程施工規范》GB 50666-2011《混凝土結構工程用錨固膠》JG/T 340-2011《水泥基耐磨地面應用技術規程》DBJ/T 13-137-2011
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