建筑物表面泛白的原因分析及措施

張超

（建業(yè)住宅集團（中國）有限公司，河南 鄭州450000）

1 硅酸鹽水泥簡介

硅酸鹽水泥熟料主要由四種礦物組成，其名稱、含量范圍如下：

1.1 硅酸三鈣（3CaO．SiO2、簡寫為O3S），含量36%~60%

1.2 硅酸二鈣（2CaO．SiO2、簡寫為O2S），含量15%~37%

1.3 鋁酸三鈣（3CaO．Al2O2、簡寫為C3A），含量7%~15%

1.4 鋁酸四鈣（4CaO．Al2O2．Fe2O3簡寫為C4AF），含量10%~18%

2 泛白的原因

2.1 水泥內(nèi)部原因

混凝土中的膠凝材料--水泥是一種含堿量很高的物質(zhì)，在混凝土的澆注過程中，水泥和水發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣，氫氧化鈣除有一部分用以維持液相的堿度(水泥石毛細(xì)孔中液相的pH值=12.5-13.5)外，其他大多以晶體形態(tài)存在于混凝土中。由于氫氧化鈣是一種極易溶解的物質(zhì)，在水化初期往往是存在于混凝土的游離水中，當(dāng)混凝土硬化干燥時，結(jié)構(gòu)內(nèi)部含氫氧化鈣濃度較高的游離水就會逐漸沿混凝土毛細(xì)孔向表面滲出，以補償表面被蒸發(fā)掉的水分，帶出的氫氧化鈣迅速地吸收空氣中的二氧化碳和水分，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成不溶于水的碳酸鈣晶體(CaC03)（俗稱石灰石，白色晶體或粉末），附著在混凝土表面，析出的水逐漸被蒸發(fā)。其反應(yīng)式為：

Ca(OH)+CO2+nHO2-’CaCO3+(n+l)HO2

析出的水被蒸發(fā)后，碳酸鈣晶體殘留在混凝土表面，這就是所謂的泛白現(xiàn)象，一般情況下，朝陽迎風(fēng)面出現(xiàn)的頻率要比背風(fēng)背光處多得多。這是由于朝陽迎風(fēng)面有利于水分的蒸發(fā)．內(nèi)部的游離水向表面遷移時，會向蒸發(fā)快的表面移動。

水泥砂漿或混凝土硬化后，即使比較干燥，但在使用過程中總會受到雨水浸泡，當(dāng)水分滲入其內(nèi)部，將其內(nèi)部可溶性物質(zhì)氫氧化鈣帶出來，與空氣中的二氧化碳和水分發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣吸附在基礎(chǔ)表面，且碳酸鈣不易被雨水沖走，因而牢固地附著在基礎(chǔ)表面，再次形成泛白現(xiàn)象。

第二次泛白與初次泛白有所不同，多數(shù)情況下不會出現(xiàn)在混凝土的整個表面上，而是不均勻地出現(xiàn)在局部表面。這種泛白與水泥品種、用量、混凝土密實度、吸水率和空隙率有關(guān)。表面粗糙易積水、內(nèi)部疏松吸水率大的部位最容易產(chǎn)生多次泛白。

2.2 外部原因

2.2.1 由于土質(zhì)的本身堿含量高，用這種土壤為原料燒成的黏土磚往往尚未使用便在雨淋日曬后嚴(yán)重泛白；有些工程在混凝土養(yǎng)護時，未嚴(yán)格按照混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)(JG J63-2006)規(guī)定的水源進行養(yǎng)護，而是采取就地取水進行養(yǎng)護，養(yǎng)護水水分蒸發(fā)后，水中堿物質(zhì)遺留在基礎(chǔ)表面，形成泛白現(xiàn)象。

2.2.2 施工單位對構(gòu)支架基礎(chǔ)施工重視程度不夠，認(rèn)為施工比較簡單，振搗不到位，甚至有些工程不采用振動棒進行振搗，致使混凝土密實度不足，在天氣下雨以后，水分通過密實度不足部位滲入混凝土內(nèi)部，化學(xué)反應(yīng)后而形成泛白現(xiàn)象。

2.2.3 由于經(jīng)濟發(fā)展迅速，工業(yè)企業(yè)遍地開花，但是由于環(huán)境保護工作未和經(jīng)濟同步發(fā)展，致使大氣、雨水受環(huán)境污染后產(chǎn)生酸性氧化物。酸性氧化物和雨水結(jié)合后形成酸雨，這種酸雨滲入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，與混凝土基礎(chǔ)中的堿性物質(zhì)相結(jié)合并隨著水分遷移到表面結(jié)晶，也會引起泛白現(xiàn)象。

3 泛白現(xiàn)象的后果

3.1 由于碳化作用主要發(fā)生空氣接觸的表面，而且生成的CaCO3膜層較致密，阻礙了空氣中的CO2的滲入，也阻礙了內(nèi)部水分向外蒸發(fā)，因此造成混凝土硬化緩慢。

3.2 在已泛白的墻面上進行粉刷，若事先不將這層白色物質(zhì)除去，則不能達到較好的效果，一定時間后還可能發(fā)生空鼓、脫皮、開裂等質(zhì)量事故。

3.3 氫氧化鈣使混凝土結(jié)構(gòu)處于一定的堿度中，從而使各種水化物能保持穩(wěn)定，保持良好的膠結(jié)能力，對于混凝土結(jié)構(gòu)不密實的結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)中的氫氧化鈣會不斷溶出流失，使混凝土堿度不斷降低，當(dāng)氫氧化鈣的濃度降到混凝土結(jié)構(gòu)中各種水化物能穩(wěn)定存在的極限濃度時，各種水化物將被分解或溶解，從而膠結(jié)能力降低，強度不斷下降，最終使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。

4 泛白現(xiàn)象的防治措施

通常在混凝土使用的水泥質(zhì)量不發(fā)生變化的條件下，現(xiàn)場拌制的混凝土質(zhì)量的好壞是混凝土表面出現(xiàn)泛白現(xiàn)象的主要原因。需從以下幾方面加強控制：

4.1 降低建筑材料內(nèi)部可溶性鹽和堿的含量

4.1.1 在選用水泥時，應(yīng)盡量選用堿金屬氧化物含量低的低堿水泥。

4.1.2 配制混凝土?xí)r，對砂、石質(zhì)量要進行嚴(yán)格控制，應(yīng)該嚴(yán)格控制其可溶性鹽含量。

4.1.3 對于現(xiàn)場攪拌的混凝土用水要求采用自然水，杜絕采用污染水源進行混凝土攪拌。

4.2 提高基材的抗?jié)B性

4.2.1 在配制混凝土或砂漿時，采用適宜的外加劑，如使用減水劑或高效減水劑，可以降低拌和用水量，從而減小混凝土或砂漿的空隙率，改善孔結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性能。

4.2.2 加強對水灰比控制

混凝土在初凝時，滲出結(jié)構(gòu)表面的水分越多，出現(xiàn)泛白的嚴(yán)重性就越大，也就是說水灰比大的混凝土泛白較多?，F(xiàn)場攪拌的混凝土，施工單位對用水控制一般依據(jù)經(jīng)驗進行，往往出現(xiàn)水灰比過大現(xiàn)象。為此，在滿足施工操作的前提下，應(yīng)盡量減少拌和用水量。

4.2.3 混凝土配料要合理

由于基礎(chǔ)工程施工時，施工單位對混凝土粗細(xì)骨料控制不嚴(yán)，致使混凝土內(nèi)部不夠密實，外部水分極易滲入混凝土構(gòu)件內(nèi)部，進入的水分溶解殘存的氫氧化鈣后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣。

4.2.4 加強施工工藝控制

混凝土或砂漿應(yīng)振搗密實，加強抹面，在初凝前再進行一次抹面，這樣可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，從而提高表層抗?jié)B性。

4.2.5 對養(yǎng)護措施進行改進，采取覆蓋塑料薄膜的養(yǎng)護措施

讓氫氧化鈣在未到達混凝土表面前就發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最可行的就是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，而水化蒸發(fā)的只是水分，氫氧化鈣無法被帶至表面，這同養(yǎng)護方法有一定關(guān)系。采用增加混凝土周圍空氣濕度，降低其蒸發(fā)干燥速度，是防止泛白的有效方法之一。因為干燥蒸發(fā)速度減慢后，空氣中的二氧化碳就有更多機會可進入混凝土內(nèi)部，與溶解在水中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣。線路工程基礎(chǔ)一般采用塑料薄膜的養(yǎng)護措施，而未出現(xiàn)泛白現(xiàn)象就是最好的證明。

4.3 對建筑材料表面進行憎水化處理

天長日久，基礎(chǔ)表面還可能再次泛白，所以，除去白色物質(zhì)最好用有機硅對表面做憎水處理，以達到徹底防治泛白和提高建筑物耐久性及使用壽命的目的。一般來說，混凝土、砂漿等材料都是親水性的，也即它們表面與水的接觸角小于900，因而易吸水。如果對這些材料表面進行憎水化處理，在它們的孔壁上形成一層憎水膜，則會大大降低它們的吸水性。水分不易進入，則可防止泛白現(xiàn)象的發(fā)生。用有機硅憎水劑處理混凝土或砂漿表面后，水在毛細(xì)管壁的接觸角為100°-130°以上，可使滴在其表面上的水成為小水滴而滾淌下來，無法滲入基材內(nèi)部。

5 結(jié)語

隨著空氣環(huán)境的變化，我國的酸雨現(xiàn)象越來越多，對變電所工程室外基礎(chǔ)由于酸雨滲入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部，造成基礎(chǔ)表面泛白的現(xiàn)象也將逐漸增加。對于混凝土質(zhì)量得到有效控制，混凝土強度能滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)表面泛白現(xiàn)象應(yīng)該說不會影響工程使用質(zhì)量，但是對于施工過程中由于對混凝土水灰比控制不嚴(yán)、混凝土內(nèi)部不夠密實等原因造成混凝基礎(chǔ)表面泛白現(xiàn)象的需引起高度重視。

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