建筑物表面的泛碱及防治研究

　　摘要：通过对建筑物表面泛碱现象进行分析，研究并采取有效的防治措施，达到去除建筑物尤其是表面装饰要求较高的建筑物的泛碱，使建筑物的外表更加美观。
　　关键词：建筑物,泛碱,防治
　　1、概述
　　泛碱是建筑物砼、砂浆、砖砌体等表面上经常发生的现象。泛碱是由于水泥、砂、石、砖等材料中的可溶性成分被水溶解后，伴随着砼，砂浆及砖砌体表面的水分蒸发，在硬化体表面析出或进而与空气中CO2等反应生成白色沉积物的结果。这些白色物质的化学成分随材料、施工工艺、发生时间、季节及环境等不同而异，通过分析结果，常见的有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3等。
　　水泥中的游离CaO与水反应及水泥主要矿物成分硅酸盐水化后产生Ca(OH)2，与空气中的CO2反应生成CaCO3。另外，水泥中的Na2O、K2O与水反应生成NaOH、KOH再与空气中的CO2作用，则生成Na2CO3、K2CO3而产生泛碱。
　　当空气中的酸性氧化物SO2、CO2溶于雨水后浸渍建筑物表面时，则会生成CaSO4、CaCO3而产生泛碱。
　　泛碱发生的条件是低温、阴凉、较大温度及适度的风。在温度较高的夏季及冬季的日照面，由于水分在材料内部产生蒸发，可溶性成分大部分未及带出表面便在材料内部析出，所以较少发生泛碱。因此，泛碱现象虽然一年四季都可发生，但是以各季较低温度时在背、阴而最为常见。
　　泛碱还可以分为一次泛碱及二次泛碱两种。原材料中的可溶性成分溶于搅拌水中，随着硬化体的干燥硬化而产生的是一次泛碱。材料干燥硬化后，由于养护水、雨水、地下水等的侵入，使材料中的可溶性成分溶解，之后干燥析出的称为二次泛碱。当含有可溶性盐类的水浸渍建筑物硬化体表面，干燥后产生的也称为二次泛碱。一般通常所说的主要指一次泛碱，但在实际常见的泛碱都往往是二者混合的结果。
　　建筑物的泛碱犹如人得了皮肤病，有损于外表的美观，有时还会影响建筑物的色彩效果及基层与表面装修、涂饰层的粘结。因此，研究并采取有效的防治措施消除泛碱，对于建筑物尤其是表面装饰要求较高的建筑物是非常重要的。
　　2、产生泛碱的主要因素
　　影响泛碱的因素很多。对于一次析出的泛碱，主要是水泥、砂石骨料、外加剂、砖等原材料及配比。对于二次析出的泛碱，除原材料外，还有施工、气候、环境等因素。
　　2.1砖：较低温度下烧成的砖，由于原材料中的可溶性成分未能与其它成分充分反应，如果吸水率又较高时，便容易吸收砂浆中的水分及雨水等，而发生泛碱。
　　2.2水泥：一般使用的硅酸盐水泥及混合水泥中都含有大量的可溶性成分，易于产生泛碱。水泥的含碱量高时易发生泛碱。水泥中的游离CaO含量与水泥水化产生的Ca(OH)2相比要少得多，因此可以认为其含量与泛碱无关。水泥细度高时，由于水化速度快，阻碍了水分由内部向表面的迅速迁移，因此，可以认为水泥越细，水泥泛碱越少。
　　2.3骨料：当骨料中含有大量的可溶性成分，吸水率较高及由于颗粒、级配等影响混凝土或砂浆的密实性时，都易引起泛碱。
　　2.4水灰比：水灰比越大，多余水分越多，随着这些多余水分的蒸发，就容易在硬化体表面产生析出的泛碱。而且由于多余水分的蒸发，易于在砼内部产生毛细孔道，当二次水浸入就容易引起二次泛碱。因此，降低水灰比对防止砼的一次或二次泛碱都是有效措施。
　　2.5水泥用量：大配比的砼或砂浆，由于水泥用量多，可溶性成分的含量也就多，但另一方面，水泥用量多，砼或砂浆的密度高时，可溶性成分的迁移发生困难，因而却又利于抑制泛碱的发生。相反，小配比的砼或砂浆，由于水泥用量少，可溶性成分也少，但由于密实度较差时，可溶性成分极易发生迁移，二次水也容易渗透，因而易于产生泛碱。因此，应当根据实际需要及保证和易性良好来决定水泥的用量。
　　2.6和易性：当和易性不良时，砼或砂浆的密实度将降低，内部多孔，且砂浆与砖粘结不良，易引起二次水的浸入而发生泛碱。
　　2.7外加剂：能够改善砼或砂浆的和易性，降低水灰比，增加密实度和抗渗性能的外加剂及填充料，都有利于减少或防止泛碱的发生，但可溶性的无机盐类外加剂则大多容易引起泛碱，其中常见的有各种钠盐，Na2SO4、Na2CO3、NaCL、NaNO2、及K2CO3、CaCL2、漂白料等。
　　3、防治泛碱的主要措施
　　从上述影响泛碱产生的诸项因素分析，可归纳出减少和防治泛碱的主要措施：
　　3.1选择适宜的原材料。对于砖砌体，宜选择高温烧制吸水率在5%以下的砖；对于砂、石骨料，应选择可溶性成分含量少、结构致密、吸水率低、级配良好者；对于搅拌养护用水，应选择可溶性成分含量少者；对于外加剂，应尽量避免或减少使用可溶性的无机盐类。
　　3.2在保证施工和易性的条件下，应尽可能地减少用水量，降低砼的水灰比，以提高密实度。
　　3.3通过试验选用有效的泛碱抑制剂。其机理在于：增加砂浆或砼的密实度，封闭毛细孔道以增加抗渗性，增加砂浆与砖石的粘结力，与原材料中的可溶性成分反应生成不溶或难溶性成分而固定下来等。一般高品性的泛碱抑制剂大都是由具有不同功能的多种成分组成的复合外加剂。
　　3.4表面封闭处理。对硬化体表面用2%的盐酸溶液清洗后，再用有效的憎水材料涂敷，有利于防止二次水的侵入。
　　3.5从设计、施工上采取措施，注意防止雨水、地下水等二次水对建筑物表面的浸渍。
　　对于建筑物表面已产生泛碱，当为可溶性盐类时，可采用水冲洗法除去；当为难溶性盐类时，可采用制磨法除去，或用3%盐酸或5%的草酸溶液清洗除去。
　　从目前的状况来看，企图采取某一种措施或施加某一种外加剂从根本上解决泛碱问题，还是不现实的。因此，必须采取多种措施进行综合治理。只要在设计施工中从原材料及配比选择，外加剂添加和表面封闭处理上采取综合防治措施，还是可以有效地防止泛碱现象的产生。
　　参考文献：
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　　文梓芸等，混凝土工程与技术，武汉武汉理工大学出版社，2004，P26

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