饰面砂浆泛碱现象的分析与防治.pdf

总第107期江西建材2 2009 建材技术 摘要 混凝土和水泥砂浆制品的表面很容易产生一种白色物质 在此 我们称之为泛碱 本文主要分析了混凝土表 面泛碱现象产生的机理和针对泛碱现象要如保进行防治 关键词 混凝土 泛碱 机理 防治 混凝土泛碱现象的分析与防治 刘红 1 谭晓炜 2 1 江西铁建工程检测中心 2 景德镇市建筑工程质量监督站 1概述 众所周知 混凝土和水泥砂浆制品的表面很容易产 生一种白色物质 我们称之为泛碱 在某些条件下 泛碱 长时间顽固地残留在混凝土的表面上 破坏了混凝土表 面颜色的均一性 对装饰性混凝土制品的外观和观瞻性 较强的混凝土建筑物表面造成了一定的损害 随着混凝土生产技术的不断提高 彩色混凝土逐 渐在建筑的装饰上得到应用 这种彩色混凝土的表面 一旦出现泛碱 不但失去了彩色混凝土应有的美感 而 且与不着色混凝土出现泛碱时相比更有碍观瞻 迄今 为止 在混凝土建筑的施工中和混凝土制品的生产者 中许多人都没有泛碱现象所造成的危害放在眼里 国 内在这方面的分析研究也很少见 基本上对泛碱现象 持一种听之任之的态度 随着施工技术和生产水平的 不断提高 人们对小到混凝土小型制品 大到混凝土建 筑物的外观质量要求就象对衣着服饰的要求一样越来 越高 基于这一点 对观瞻性的混凝土建筑和装饰性的 混凝土制品尤其是彩色混凝土来说 如何防治泛碱 已 是一个具有一定意义 不容忽视的课题 要达到防治泛 碱里的目的 必须从分析泛碱形成的机理着手 然后才 能采取措施 对症下药 近些年来 国外这方面的研究不少 有的曾试图研 制出象减水剂 早强剂之类的外掺剂来预防泛碱 不 过 这种外掺剂迄今为止尚未问世 但经过分析研究 人们对泛碱形成的机理却取得了广泛的共识 这就是 说 目前即使不能彻底消灭泛碱 至少也可以根据泛碱 形成的机理采取一定的措施 达到不同程度地预防泛 碱的目的 2泛碱的形成 通过对泛碱进行化学分析 结果表明 差不多所有 的泛碱都是不溶于水的碳酸钙 C a C O 3 偶尔也会发现 其它盐类的泛碱 但是 由于这些盐类的泛碱一般来说 都是可溶性的物质 在冰霜雪雨等外界水分的作用下 易顺水而去且不易久留 泛碱产生的过程是怎样的呢 我们知道 混凝土的 干燥硬化过程是水泥和水发生化学反应的过程 这个 反应过程的结果不仅生成含水的硅酸钙 同时还要生 成大量的氢氧化钙 C a O H 2 这是一个不可避免的化 学反应过程 氢氧化钙是一种极易溶解的物质 在混凝 土硬化的初期阶段 它往往存在于混凝土剩余水中 当 混凝土继续干燥硬化时 混凝土内部的这种剩余水 确 切地说这时已经是氢氧化钙水溶液 就逐渐沿着混凝土 内部的微小孔隙向混凝土的表面移动 移动到表面后 水份逐渐蒸发掉 而被带到表面的氢氧化钙却迅速地吸 收空气中的二氧化碳 发生化学反应生成不溶于水的白 色碳酸钙留在混凝土的表面 其化学反应式如下 C a H 2 C 2 C a C 3 H2 我们把混凝土在初期干燥硬化过程中产生的泛碱 称为一次泛碱 一般来说 一次泛碱是比较均匀的覆盖 层 它并不一定出现在混凝土的每个表面上 一般情况 下 背光面和背风面出现泛碱的可能性要比迎风面和朝 阳面小得多或者根本就不出现泛碱 这是因为朝阳面和 迎风面有利于水份的蒸发 混凝土干燥过程中 内部的 多余水份向混凝土表面移动时 必然首先大量地向热量 大 蒸发快的表面移动 因而被带到这些表面的氢氧化 钙就比其它表面上的氢氧化钙多 泛碱也就比其它表面 严重 有时甚至会完全遮敝混凝土的本来面目 我们知道 混凝土硬化过程中是一个漫长的过程 随着时间的推移 硬化速度逐渐放慢 强度增长逐渐趋 于平稳 在雨露霜雪的长期作用下 外界水份又会反渗 31 总第107期江西建材2 2009 到混凝土的内部 一次泛碱形成后 混凝土内部的氢氧 化钙不一定全部被带到混凝土表面 渗透混凝土内部 的外界水份就会溶解这部分剩余的氢氧化钙 当这些 水份蒸发时 剩余的氯氧化钙就被带到混凝土的表面 和产生一次泛碱的过程一样产生新的白华 我们把这 种由于外界水份的作用 而发生的泛碱称为二次泛碱 二次泛碱与一次泛碱不同 一般情况下 它不会出 现在混凝土的整个表面上 而只是不均匀地出现在混 凝土的局部表面 二次泛碱的产生与混凝土的密实度 吸水率 表面孔隙度有关 越是表面粗糙易受雨淋 内 部疏松吸水较深的地方 越容易产生二次泛碱 总之 如果不采取什么特别措施的话 一次泛碱的产生是必 然现象 只是严重程度不同而已 而二次泛碱的产生却 或多或少具有一定的偶然性 另外 二次泛碱也不会象 一次白华那样严重 3泛碱的预防 为了提高混凝土的外观质量 增加混凝土的表面 美感 小型混凝土装饰构件 彩色混凝土 不进行喷涂 粉刷且观瞻性较强的混凝土建筑物表面均应防治泛 碱 尽管这方面的研究人员想通过研制外掺剂阻止混 凝土内部的氢氧化钙随混凝土内部水份向混凝土表面 移动 进而达到预防泛碱的目的 但至今仍没有效果明 显的外掺剂问世 因此 目前防止泛碱的唯一途径只能 是根据泛碱形成的机理采取相应的措施 混凝土在初期硬化过程中 移动到混凝土表面的 水份越多 产生一次泛碱的可能性就越大 换句话说 坍落度越大一次泛碱越严重 干硬性混凝土就不易产 生泛碱 因此 在满足混凝土浇筑和振捣要求的前提 下 尽量减少混凝土的用水量是预防一次泛碱的必要 手段之一 防止泛碱的另一方法就是让氢氧化钙在还没有到 达混凝土表面之前就与二氧化碳发生反应 在混凝土 内部生成碳酸钙 这样 混凝土干燥过程中蒸发的只是 水份 氢氧化钙就不会被带到混凝土表面 这和养护的 方式有直接关系 实际上 只要人为地提高混凝土周围 的空气湿度 使混凝土干燥速度放慢 基本上就可以达 到这个目的 混凝土干燥速度放缓以后 空气中的二氧 化碳就有足够的机会从混凝土的微小孔隙进入混凝土 内部 并与处在溶解状态的氢氧化钙发生反应生成碳 酸钙留在混凝土内部 二氧化碳进入混凝土内部的通 道与内部水份向外移动的通道是相同的 把混凝土制 品放在密闭的养护室里养护 效果最佳 也可把混凝土 制品放在封闭的塑料棚里或用苫布盖上养护 不过 这 时要特别注意防止塑料棚里的凝聚水滴落在混凝土制 品上 否则有可能导致严重的泛碱 养护的块件也不能 密集堆放 以免块件之间接触面水份蒸发不出去凝聚 在块件表面导致泛碱 大体积的室外混凝土构筑物需 要预防泛碱的部位 在上面苫上草袋 苫布养护 并保 证足够的湿度和养护时间 也能收到较好效果 在混凝土没有完全干燥之前 最好不要因怠于腾 出养护空间而将混凝土块件搬到养护所以外 不得已 时 也应放在建筑物内保存到完全干燥为止 如果在完 全干燥之前不注意防止穿堂风或者干脆裸放在室外的 话 受到风吹日晒 周围又没有足够的湿度补给就会急 剧干燥 二氧化碳进不到混凝土内部 内部含氢氧化钙 的水份就又向混凝土表面移动产生泛碱 选择适当粒径的骨料 浇筑时充分振捣 使混凝土 里实外光 使外界水份不易进入混凝土内部是防止二 次泛碱的重要措施 需要说明的是 如果在混凝土表面 喷涂或粉刷的话 应在混凝土完全干燥后进行 这样可 以错过一次泛碱的发生期 否则 过早地喷涂或粉刷的 话 泛碱很可能在处理过的表面出现 4泛碱的清除 按上述方法 一般来说就能达到预防泛碱的目的 但是者又产生二次泛碱时 必要的话就得想办法清除 下面介绍两种泛碱的简易清除法 1喷砂法 喷砂法就是用喷砂机向有泛碱的表面喷射干燥的 细砂 在砂粒的打击下 泛碱就会被去除而露出新的表 面 如果是彩色混凝土的话 还会使色彩更鲜艳 4 2酸洗法 酸洗法即用 1 1 0 盐酸 水 的稀盐酸清洗 在清 洗前先用水全面涂湿待清洗的表面 对处于水平或水 平面之间夹角不大的表面要先用水填满表面的蜂窝麻 面 以防盐酸浸入混凝土内部以可溶性盐的形式形成 白华或腐蚀内部钢筋 涂完水后马上用盐酸清洗 约 1 0 2 0 秒后就能产生效果 这时及时用大量清水清洗 表面就去除了泛碱 象喷砂法一样 酸洗法也是去掉旧 的表层露出新的表面 对彩色混凝土也没有任何损害 总之 清除泛碱不是很难的事情 除上述两种方法 外 还可以因地制宜地采用其它方法清除泛碱 5泛碱的消失 随着时间的推