建筑物表面泛霜的原因分析與防治措施

李　海　秦傳華

摘要：建筑物表面泛霜，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度降低，給建筑物的耐久性和美觀性帶來極大的影響。根據(jù)泛霜產(chǎn)生的原因和條件，有針對性的采取控制措施予以預(yù)防。而對已經(jīng)發(fā)生的泛霜，用水洗、噴砂、酸洗或物理根除的方法進(jìn)行有效治理。

關(guān)鍵詞：建筑物表面 泛霜 原因 預(yù)防 治理

0 引言

建筑物在使用過程中，由于周圍溫度、濕度的不斷變化，墻面或混凝土結(jié)構(gòu)物的形成一層白色的霜狀物，我們把這種現(xiàn)象稱之為泛霜。泛霜是混凝土結(jié)構(gòu)物或磚砌體的風(fēng)化形式之一，表現(xiàn)為一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和物理化學(xué)過程。建筑物表面泛霜的發(fā)生，影響建筑物的立面觀感效果及觀感質(zhì)量評定等級且給人以不舒適感；嚴(yán)重的泛霜將破壞建筑物表層的組織結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度降低，導(dǎo)致耐磨性、抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性降低，表面粉化剝落，增加了結(jié)構(gòu)的不安全因素。

1 泛霜的原因分析

1.1 可溶性鹽或堿及水的存在 配制混凝土的水泥含堿量很高，硅酸鹽水泥熟料中，Ca0含量占62％-67％，在水泥水化硬化過程中，C3S，C2S水化生成C—S—H凝膠的同時(shí)，析出大量Ca(OH)2，這是一種極易溶解的物質(zhì)。隨著混凝土干燥，混凝土中的水分逐漸沿著內(nèi)部的毛細(xì)孔向外遷移，以補(bǔ)償表面蒸發(fā)掉的水分，將溶于其中的Ca(OH)2帶出，與空氣中的CO2和水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的白色沉淀CaCO3，留在混凝土表面。硅酸鹽水泥以硅酸鈣為主要成分，在燒成的水泥熟料中，能置換出一部分C3A和C2S。在調(diào)制成砂漿或混凝土?xí)r，水泥水化，其中所含的Na2O和K2O分離出來，成為強(qiáng)堿性的NaOH和KOH，并與水泥中所含的CaSO4等硫酸鹽反應(yīng)，生成Na2SO4和K2SO4，它們是水溶性鹽類，隨著水分遷移到表面，水分蒸發(fā)后留下白色硫酸鈉或硫酸鉀晶體?；炷凉こ淌褂肗a2SO4或者以Na2SO4為主要組分的復(fù)合產(chǎn)品作為早強(qiáng)劑，增加了形成白霜的可溶性鹽類，且硫酸鈉在低溫下溶解度較低，明顯地增大混凝土表面析出白霜的可能性。

1.2 具有溫濕差、壓力差的外界環(huán)境 混凝土結(jié)構(gòu)物和磚砌體等內(nèi)部存在著大量毛細(xì)孔，具有一定的滲透性，形成了內(nèi)部和外界聯(lián)系的通道。由于溫度差、濕度差的存在，外界介質(zhì)進(jìn)入其內(nèi)部，可能會(huì)與其內(nèi)部組成發(fā)生作用，然后由于蒸發(fā)又會(huì)帶出來一部分物質(zhì)，加劇了白霜的產(chǎn)生。但由于雨水循環(huán)作用，會(huì)將沉積在表面的結(jié)晶物沖走，而基材內(nèi)部由于可溶性物質(zhì)的溶出，增大了孔隙率，降低了基材抗?jié)B性，從而會(huì)使鹽、堿的析出作用加劇。

2 預(yù)防泛霜的措施

通過泛霜的原因分析，可知可溶性鹽或堿是泛霜的內(nèi)因，溫濕差、壓力差、干濕循環(huán)和冷熱交替是泛霜的外因，水是介質(zhì)，毛細(xì)管（孔）是泛霜的管道。所以根據(jù)泛霜產(chǎn)生原因和影響因素，提出以下預(yù)防預(yù)防泛霜的措施。

2.1 降低建材內(nèi)部可溶性鹽的含量 清水墻面或裝飾要求較高的墻面，用粘土燒結(jié)磚砌筑時(shí)應(yīng)盡量選用質(zhì)量好、含堿量低的磚。事先可以進(jìn)行試驗(yàn)，使粘土磚吸水飽和后，放在陰涼處，自然干燥后看表面是否起霜，抹灰前應(yīng)對抹灰材料進(jìn)行成本分析，控制可溶性鹽的含量，特別是K+、Na+的含量，限制使用可溶性鹽外加劑，這是預(yù)防泛霜的關(guān)鍵。盡量選用堿金屬氧化物含量低的水泥和不含可溶性鹽的集料。盡量不使用堿金屬氧化物含量高的外加劑，對于表面裝飾有較高要求的混凝土，Na2SO4摻量以小于水泥重量的1％為宜。如果處于較易產(chǎn)生析白泛霜的不利條件下，在表面有較高裝飾要求的混凝土中，以不摻Na2SO4為宜。配制混凝土?xí)r，摻加適量活性硅質(zhì)摻合料，如粉煤灰、硅灰等。因?yàn)樗鼈兌己幸欢康腟iO2，可降低混凝土中的游離堿含量。

2.2 采用化學(xué)反應(yīng)的抑制 Ca(OH)2是形成泛霜的可溶物之一，可通過摻入外加劑或活性材料，如硬脂酸鹽、丙烯酸鹽等有機(jī)外加劑，一級自然界硅藻土、?；V渣、超細(xì)粉煤灰、硅灰、碳酸鋰、碳酸銨和具有吸附性的集料，使Ca(OH)2與其化合穩(wěn)定成分，或被集料吸附，不在遷移至建筑物表面，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防泛霜的目的。另外還可以在混凝土養(yǎng)生時(shí)，放慢干燥速度，使空氣中的CO2有足夠的機(jī)會(huì)從混凝土的微小空隙進(jìn)入其內(nèi)部，并與處在溶解狀態(tài)Ca(OH)2的發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3，留在混凝土內(nèi)部而達(dá)到預(yù)防泛霜的目的。

2.3 提高基材抗?jié)B性 在配制混凝土或砂漿時(shí)，使用減水劑可降低拌和用水量，從而降低混凝土或砂漿的孔隙率，改善孔隙結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性能?？梢哉f，只要是能夠增強(qiáng)混凝土或砂漿密實(shí)性，減少開裂，就可以采用含堿金屬氧化物少的外加劑，如防水劑、膨脹劑、早強(qiáng)劑等?；炷粱蛏皾{應(yīng)振搗密實(shí)，加強(qiáng)抹面，最好在初凝前再次抹面，使表面由于水分蒸發(fā)產(chǎn)生的微裂縫閉合，水泥漿浮層密實(shí)，提高表層抗?jié)B性，并應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。在混凝土或砂漿表面噴一層防水劑，用以封填混凝土或砂漿表面的孔隙。

2.4 基層表面的憎水處理 混凝土、砂漿和硅酸鹽混凝土砌塊等水泥復(fù)合材料都是親水性材料，用有機(jī)硅憎水劑處理混凝土或砂漿表面后，水無法滲入基材內(nèi)部，可阻止泛霜。有機(jī)硅憎水劑無色透明，適合于水泥膠體裝飾板材、彩色混凝土(或砂漿)以及要求較高的建筑物面層的防水處理。

3 泛霜后的治理

由于泛霜具有擴(kuò)散性，一旦發(fā)現(xiàn)建筑物表面泛霜，應(yīng)盡早采取措施，否則泛霜面積不斷擴(kuò)大，增大危害程度，加大維修難度和費(fèi)用。

由能溶于水的堿金屬鹽類(如Na2SO4、K2SO4、K2CO3、Na2CO3等)組成的白霜，可直接用水沖刷除去。由CaCO3沉淀形成的白霜，無法用水立即洗掉，小面積可用細(xì)砂紙磨去，大面積起霜可采用噴砂法，用噴砂機(jī)向起霜表面噴射干燥細(xì)砂，處理后最好再用有機(jī)硅對表面做憎水處理。清水墻或彩色混凝土(或砂漿)表面均可采用這種方法。

如果水沖或噴砂不能取出泛霜，則可采取酸洗法。易起霜的建筑材料都是堿性的，用酸洗法會(huì)腐蝕建筑物表面，因此不到萬不得已不要采用這種方法。酸的濃度應(yīng)盡量低，一般用草酸或1：1的稀鹽酸。清洗前，先將建筑物表面潤濕，使其表面孔隙吸水飽和（防止酸液進(jìn)入孔中，以可溶性鹽的形式再產(chǎn)生起霜現(xiàn)象，或滲入內(nèi)部加速鋼筋銹蝕），然后用稀酸清洗。除去白霜后，立即用清水徹底沖洗表面，防止酸液留在表面孔中，處理后用有機(jī)硅對表面做憎水處理。

對于建筑物表面泛霜嚴(yán)重，已經(jīng)造成結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度降低、表面剝落的部位，用水洗、噴砂或酸洗方法處理不合適，應(yīng)采用物理方法進(jìn)行性根除處理。即挖掉不致密的泛霜部位，使用低水灰比、堿含量低的水泥砂漿密實(shí)填補(bǔ)，同時(shí)使表面平整光滑，以切斷水分侵蝕的通道，最后涂上防水涂料。

4 結(jié)束語

建筑物在使用過程中，由于可溶性鹽或堿和毛細(xì)管的存在，溫濕差、壓力差、干濕循環(huán)和冷熱交替外界環(huán)境的作用，會(huì)造成建筑物表面泛霜。一旦發(fā)現(xiàn)建筑物表面泛霜，應(yīng)盡早采取措施，用水洗、噴砂、酸洗或物理根除方法去除泛霜，再用有機(jī)硅對表面做憎水處理，可以防止泛霜面積不斷擴(kuò)大，并能達(dá)到泛霜的有效治理。

參考文獻(xiàn)：

［1］危道軍，李進(jìn).建筑施工技術(shù).人民交通出版社.2007.