想獲得結(jié)實(shí)耐用的混凝土板，一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)是保證混凝土的耐磨性，如果耐磨性差，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)混凝土表面的車(chē)轍、凹陷、坑洼或者其它更糟糕的情況，所有這些問(wèn)題都有可能帶來(lái)安全隱患并導(dǎo)致施工效率低下。
很多專業(yè)人士通常試圖采用傳統(tǒng)的混凝土表面涂覆的硬化方法，但是這些并不完全有效，而且還會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題。
為了一探究竟，我們來(lái)深入了解一下關(guān)于混凝土耐磨性的各種優(yōu)良劣差不同的解決方案。今天與我們共同探討這一話題的兩位專家，一位是來(lái)自智能混凝土項(xiàng)目（Smart Concrete）的技術(shù)總監(jiān)杰夫·鮑曼（Jeff Bowman）先生，另一位是我們加拿大西部的區(qū)域經(jīng)理約翰·安徒生（John Andersen）先生。讓我們來(lái)共同了解一下有哪些負(fù)面因素影響了混凝土的抗磨損性。
圖片1：與技術(shù)總監(jiān)杰夫·鮑曼（Jeff Bowman）和加拿大西部地區(qū)的區(qū)域經(jīng)理約翰·安徒生（John Andersen）共同探討“混凝土磨損”。
非常感謝二位專家參與我們系列訪談節(jié)目的第一期。首先，我們來(lái)聊一聊究竟什么是混凝土磨損以及它為什么會(huì)成為一個(gè)大家公認(rèn)的難題。
混凝土磨損是指混凝土由于各種機(jī)械性的活動(dòng)導(dǎo)致不斷損失自身材料的一種現(xiàn)象，一般情況下多發(fā)生在混凝土結(jié)構(gòu)的表面。因此，這種作用于混凝土磨損的力，通常是由某種物體在混凝土上不斷滾動(dòng)或者滑動(dòng)摩擦而引起的。與此同時(shí)，在磨損的過(guò)程中也可能有外來(lái)顆粒被夾在兩個(gè)接觸面之間，從而進(jìn)一步增加了對(duì)混凝土的磨損。
圖片2：當(dāng)手推車(chē)、液壓車(chē)等車(chē)輛的硬質(zhì)車(chē)輪在混凝土面上滾動(dòng)時(shí)就會(huì)造成磨損，從而使混凝土表面出現(xiàn)車(chē)轍。
我們?cè)谟懻摶炷聊p所帶來(lái)的問(wèn)題時(shí)，往往只考慮到停用建筑物并更換混凝土所帶來(lái)的成本方面，但其實(shí)更重要的是安全隱患方面。混凝土磨損部位不僅僅會(huì)讓人們絆倒、摔倒或者發(fā)生其它的一系列事故，還可能會(huì)存在吸入混凝土粉塵的風(fēng)險(xiǎn)，以及維護(hù)設(shè)施和機(jī)器設(shè)備清潔的成本、設(shè)備損耗成本以及生產(chǎn)力下降等一系列的問(wèn)題。02建筑專家們通常是如何嘗試解決這個(gè)問(wèn)題的呢？
“常規(guī)的解決方法是使用干搖硬化劑產(chǎn)品，我想正在閱讀這篇文章的您或許用過(guò)亦或了解過(guò)這類產(chǎn)品。”
如果您不熟悉這類產(chǎn)品，那么簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，干搖硬化劑就是一種水泥混合物，可能還含有其他一些添加劑以及耐磨的骨料顆粒，比如氧化鋁（也稱為金剛砂)。當(dāng)然，它們確實(shí)能起到一定的硬化作用，在正確使用的情況下，也可以讓混凝土具有良好的抗磨損性。但是，業(yè)內(nèi)人士都了解，這類產(chǎn)品對(duì)施工團(tuán)隊(duì)最大的考驗(yàn)就是施工難度非常大。干搖硬化劑的涂覆分為兩個(gè)步驟，在這兩個(gè)步驟之間還需要做其他的準(zhǔn)備工作。另外，涂覆的一個(gè)重大挑戰(zhàn)就是所有作業(yè)步驟對(duì)時(shí)間方面的要求都非常嚴(yán)格甚至可以說(shuō)是苛刻，因此非常容易錯(cuò)過(guò)最佳的涂覆作業(yè)時(shí)間。混凝土和氣候條件也存在著很多變數(shù)。有的時(shí)候工人們都不知道他們是否加入了足夠量的干搖粉末，這樣就會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。
“在加拿大曼尼托巴省建造新的豌豆蛋白工廠時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)正是如此。”
這是一個(gè)超大規(guī)模的建筑項(xiàng)目，需要澆筑大型的混凝土板，他們?cè)鴩L試采用干搖硬化劑，因?yàn)檫m合作業(yè)的時(shí)間非常有限，所以第一塊混凝土板的澆筑就失敗了。他們最終還是換成了Hard-Cem?混凝土整體硬化劑，從而避免了應(yīng)用干搖硬化劑所帶來(lái)的苛刻時(shí)機(jī)的煩惱。
圖片3：在2020年完工之前，這個(gè)占地67英畝的豌豆蛋白工廠需要使用Hard-Cem混凝土整體硬化劑來(lái)建造堅(jiān)固的運(yùn)輸隧道以及幾個(gè)混凝土板。（照片由Roquette提供。）
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使用干搖硬化劑還會(huì)遇到其他的困難嗎？
使用干搖硬化劑的另一個(gè)問(wèn)題，就是通常要在傍晚的時(shí)候進(jìn)行，此時(shí)的工人們已經(jīng)工作了很多個(gè)小時(shí)，早已身心疲憊。這無(wú)疑給快結(jié)束一天辛苦工作的工人們?cè)黾恿烁嗟呢?fù)擔(dān)。
圖片4：干搖硬化劑也會(huì)成為一種職業(yè)危害，因?yàn)樗鼤?huì)使工人暴露在有毒的二氧化硅粉塵中。
我們還發(fā)現(xiàn)干搖硬化劑對(duì)于混凝土溢水現(xiàn)象十分敏感。如果在大量水分溢出時(shí)使用干搖硬化劑，然后再處理水分的話，混凝土的表面就會(huì)變得十分脆弱并且可能會(huì)分層。如果混凝土滲出的水分不夠多或者還伴隨著粉煤灰，那么就沒(méi)有足夠的水分來(lái)正常使用干搖硬化劑了，混凝土定型的速度則會(huì)過(guò)快。
風(fēng)也同樣會(huì)帶來(lái)影響。當(dāng)然，更重要的一點(diǎn)就是加氣混凝土不能使用干搖硬化劑，因?yàn)樾枰秒妱?dòng)抹光機(jī)進(jìn)行徹底抹平，所以很大程度上會(huì)有導(dǎo)致混凝土表面分層的風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述，使用干搖硬化劑可能面臨很多的挑戰(zhàn)。
據(jù)說(shuō)建筑專家還會(huì)在施工完畢之后額外使用一些產(chǎn)品？請(qǐng)問(wèn)具體都有哪些產(chǎn)品呢？
如果你跟我一樣生活在加拿大西部的話，那么肯定會(huì)了解，許多這類產(chǎn)品都使用硅酸鹽作為其基礎(chǔ)配制。
沒(méi)錯(cuò)，我們所談?wù)摰囊后w硬化劑（有時(shí)也稱為液體增稠劑），都是某種基于硅酸鹽的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品的工作原理是滲透到混凝土中并與其中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，而氫氧化鈣是水泥水化反應(yīng)的副產(chǎn)品。這種反應(yīng)會(huì)形成所謂的硅酸鹽鈣水合物凝膠，這也是水泥水化反應(yīng)的一種正常產(chǎn)物，正是它賦予了水泥漿的強(qiáng)度和混凝土的特性。其實(shí)這種反應(yīng)途徑非常類似于粉煤灰、礦渣或其他補(bǔ)充水泥材料所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這類產(chǎn)品本身就存在一些問(wèn)題，有些產(chǎn)品供應(yīng)商建議在混凝土中控制粉煤灰或礦渣的使用量，但出于各種原因，總是無(wú)法完全做到。有時(shí)他們也會(huì)建議推遲使用這些產(chǎn)品，至少推遲28 天，以便讓混凝土自身先達(dá)到特定強(qiáng)度，這樣硅酸鹽不會(huì)與其他的凝膠材料產(chǎn)生反應(yīng)沖突。05使用這些產(chǎn)品真的有效果嗎？
雖然液體硬化劑經(jīng)常用于或指定用于增加混凝土的抗磨損性，但這并不是這些產(chǎn)品的特性。液體硬化劑的作用是在混凝土表面略微增加了水泥漿的含量，但是水泥漿是最薄弱、也是最易磨損的部分，增加那一點(diǎn)點(diǎn)的水泥漿并不能在整體上顯著提高混凝土的耐磨性。
圖片5: 液體硬化劑可以增加混凝土的水泥漿含量，更適用于減少混凝土的粉塵而不是增加混凝土的耐磨性。
是否有其他解決方案可用于增強(qiáng)混凝土的耐磨性？
“另一個(gè)常見(jiàn)的解決方案是采用高強(qiáng)度的混凝土。”
為什么不直接使用更堅(jiān)固的混凝土呢？這些混凝土有著更好的的耐磨性。通常情況下，這種方法只是使用了含有更多水泥的預(yù)拌混凝土。可以利用更多的粉煤灰、礦渣或者硅粉來(lái)加強(qiáng)混凝土并保持很低的水灰比。如此一來(lái)，混凝土變得更強(qiáng)、抗磨損性變得更好。這個(gè)方法確實(shí)有效，但是也存在著局限性。每當(dāng)使用增強(qiáng)的預(yù)拌混凝土?xí)r，尤其是水泥漿含量更高時(shí)，就會(huì)發(fā)生更大的水化反應(yīng)，這就會(huì)使混凝土產(chǎn)生更多的熱量。更多的水泥漿就意味著更多的收縮，也就意味著會(huì)有更多的開(kāi)裂。除此之外，在澆筑混凝土板時(shí)也會(huì)造成更多的變形，導(dǎo)致混凝土板不能保持水平。同時(shí)變形還會(huì)在連接處造成更多的磨損和損害。事實(shí)上，所有施工關(guān)鍵點(diǎn)都是十分棘手的。如上述這些產(chǎn)品只是滿足了業(yè)主方所期望的混凝土地面的主要功能，但業(yè)主實(shí)際想要的不僅僅是具有良好的耐磨性，還希望地面能發(fā)揮其他更多的功能。此外還有另外一個(gè)問(wèn)題，使用高含量水泥漿的強(qiáng)力預(yù)拌混凝土?xí)?lái)額外的成本。同時(shí)，混凝土的碳足跡也會(huì)顯著增加。
圖片6：大約每生產(chǎn)1噸水泥，就會(huì)有約1噸二氧化碳釋放到大氣中，這使得含有大量水泥漿的高強(qiáng)度混凝土成為一個(gè)不太可持續(xù)的解決方案。
看來(lái)最熱門(mén)的增加混凝土抗磨損性的方法似乎并沒(méi)有預(yù)期的那么有效。那么請(qǐng)問(wèn)有更好的方法來(lái)提高其抗磨損性嗎?
“當(dāng)然有，就是在配料時(shí)直接將Hard-Cem加入到混凝土里面，從而增加混凝土的抗磨損性和抗侵蝕性。”
它非常簡(jiǎn)單易用且兼容性非常強(qiáng)大，通常與加氣混凝土一起使用，所以并不是只能在室內(nèi)使用這類產(chǎn)品，它完全可以直接在戶外使用。Hard-Cem可用于水平板、豎板、模板后、預(yù)制混凝土以及噴射混凝土。同時(shí)，該產(chǎn)品在采礦挖掘中也有很大的應(yīng)用機(jī)會(huì)。杰夫（Jeff）非常明確地指出了使用干搖硬化劑會(huì)面臨的諸多問(wèn)題，而換成Hard-Cem之后，施工時(shí)就不會(huì)再有這么多的顧慮了。Hard-Cem已經(jīng)有18年的歷史了，在各種場(chǎng)合中的應(yīng)用總計(jì)超過(guò)約700萬(wàn)平方米(8000萬(wàn)平方英尺)。許多頂級(jí)混凝土生產(chǎn)公司都已經(jīng)選用了Hard-Cem外加劑來(lái)打造自己“持久耐用的混凝土”招牌產(chǎn)品。
圖片7：由于其良好的兼容性以及沒(méi)有應(yīng)用難度和水泥要求，Hard-Cem似乎成為提高混凝土耐磨性的絕佳解決方案。
這么看來(lái)，Hard-Cem?混凝土整體硬化劑可能是更有效的解決方案。但它的表現(xiàn)究竟如何呢？我們將在第二期的系列訪談與您詳細(xì)探討，敬請(qǐng)關(guān)注。
