橋面或路面“泛白”現(xiàn)象斑塊產(chǎn)生的原因及防范措施探索

張岱

【摘要】密級(jí)配瀝青混合料橋面鋪裝層表面及路面泛白，也稱(chēng)泛堿，是橋面上或路面結(jié)構(gòu)層中的堿性物質(zhì)被水溶融、通過(guò)結(jié)構(gòu)層內(nèi)部形成的“管通”空隙流到表面或聚集到表面，與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鹽類(lèi)的白、淺黃物質(zhì)，形成有礙觀瞻的斑塊或表面發(fā)白現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)之為“泛白”、“泛堿”或“泛鹽”。在人們對(duì)公路、橋梁質(zhì)量重視程度越來(lái)越高的背景下加強(qiáng)對(duì)泛白現(xiàn)象的研究，提出針對(duì)性措施具有重要意義。

本文就現(xiàn)象剖析其形成的原因，分析施工中的不足，提出改進(jìn)的措施，減少影響質(zhì)量的部分。

【關(guān)鍵詞】泛白；原因；措施；探索

一、泛白物質(zhì)形成的機(jī)理

泛白是外觀現(xiàn)象，泛白物質(zhì)是什么？要通過(guò)試驗(yàn)鑒定。用試紙對(duì)泛白物測(cè)試呈堿性，用鹽酸測(cè)試發(fā)生汽泡，說(shuō)明其為碳酸鈣物質(zhì)。

泛白是如何形成的？當(dāng)水分從材料表面向材料內(nèi)部滲透后，將材料內(nèi)部可溶性物質(zhì)溶解，而當(dāng)材料干燥時(shí)，水分由內(nèi)向外發(fā)生遷移，又將可溶性物質(zhì)攜帶到材料表面，隨著表面水分蒸發(fā)，便將白色的可溶性物質(zhì)留在表面，即產(chǎn)生泛白現(xiàn)象。

泛白物是礦物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)，CaO在水化的過(guò)程中會(huì)形成Ca（OH）2是一種容易溶解的不穩(wěn)定的物質(zhì)，這種物質(zhì)來(lái)自水泥混凝土的膠結(jié)材料水泥、瀝青混合料堿性粗、細(xì)集料、填料中，水泥熟料中及熱拌瀝青混合料過(guò)程中，主要遇到加工用水，降雨表面水生成的堿。

結(jié)構(gòu)層管通空隙的存在，及路面橋面縱、橫坡的存在，生成的Ca（OH）2就會(huì)從高處向低處流動(dòng)，當(dāng)四周及向下受到約束時(shí)，就會(huì)從某處竄出結(jié)構(gòu)層到達(dá)表面，Ca（OH）2到達(dá)混凝土表面之后就會(huì)與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而最終會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣。我們看到的瀝青混凝土橋面上的白色物體就是碳酸鈣（被氧化的金屬物質(zhì)是鎂則會(huì)生成碳酸鎂）。堿性物質(zhì)對(duì)瀝青混合料中的瀝青有增加表面吸附能的作用，對(duì)橋梁中的鋼筋有一定的腐蝕作用。水泥混凝土、瀝青混合料，水泥穩(wěn)定土，石灰、粉煤灰穩(wěn)定土中都大量的存在鈣、鎂物質(zhì)。這里發(fā)生的泛白現(xiàn)象，有別于路面開(kāi)裂后，在行車(chē)反復(fù)作用下出現(xiàn)的喞漿現(xiàn)象。照片1為使用加有石灰粉的填料，下雨后表面泛白現(xiàn)象，照片2為泛白物從橋面雙機(jī)攤鋪的接合部位竄出。在建材中有活潑的金屬元素，有氧化、水化的條件，生成鹽類(lèi)物質(zhì)成為可能。

這種鹽類(lèi)物質(zhì)的存在對(duì)工程而言有利有弊，分析其形成機(jī)理及對(duì)工程存在的負(fù)面影響，采取得當(dāng)?shù)拇胧?，有利于提高質(zhì)量，保障施工質(zhì)量。橋面、路面施工中存在著兩次泛白過(guò)程，一次在瀝青混合料施工之前，一次在其后。

二、水泥混凝土橋面泛白的原因

混凝土泛白主要是以下幾個(gè)原因造成的。

1、拌制水泥混凝土原材料內(nèi)部可溶性鹽和堿的含量較高?？扇苄喳}含量越高就越容易引起混凝土泛白，水泥是橋面施工過(guò)程中主要的添加物質(zhì)，在水泥中有相當(dāng)含量的堿金屬氧化物，同可溶性鹽一樣堿金屬含量越高混凝土就越容易泛白。

2、混凝土泌水現(xiàn)象。拌制水泥混凝土用水，多余的水是要泌出的，泌水越多越容易引起泛白，泌水是導(dǎo)致混凝土橋面泛白的重要因素，也對(duì)混凝土強(qiáng)度有影響，

3、養(yǎng)生?；炷翗蛎嬖谑┕ね瓿芍笫切枰獙?zhuān)門(mén)養(yǎng)護(hù)的，養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)方法都會(huì)對(duì)混凝土橋面造成影響，養(yǎng)護(hù)可以沖走從混凝土內(nèi)部析出的堿性物，降低泛白物的殘留。

4、混凝土本身問(wèn)題?；炷猎谥谱鬟^(guò)程中用于結(jié)晶水的水很少，大量的水在施工中用于增加施工的和易性，當(dāng)水灰比超過(guò)理論值的時(shí)候，過(guò)量水分會(huì)導(dǎo)致混凝土析出物增加，導(dǎo)致混凝土橋面泛白。嚴(yán)格控制水灰比，是保證質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

5、空隙受環(huán)境水的侵蝕。水泥混凝土硬化、干燥完成后，一般混凝土都存在著水分蒸發(fā)后留下的空隙，在使用過(guò)程中總會(huì)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)（如NaOH、KOH、Na2SO4、Ca（OH）2等）帶出來(lái)，由于工業(yè)污染，空氣中一般含有一定量的SO2，SO2溶于雨水后形成酸雨，這種酸雨滲入基材內(nèi)部與基材中的堿性物質(zhì)相結(jié)合并隨著水分遷移到表面結(jié)晶， 也會(huì)引起泛白。

6、構(gòu)建受大氣風(fēng)化環(huán)境的影響。碳酸當(dāng)有一定濕度時(shí)，空氣中的CO2與水分結(jié)合形成H2CO3， H2CO3與基材表面的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)， 生成CaCO3； H2CO3還會(huì)滲透到基材內(nèi)部與Ca（OH）2化合成Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2也會(huì)隨著表面水分蒸發(fā)被水分從基材內(nèi)部帶出來(lái)，直接結(jié)晶或者再與H2CO3反應(yīng)生成CaCO3。堿與空氣中的CO2和水分發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鹽，與硫酸鹽一起牢固地附著在建筑物表面。

上述這些白色物質(zhì)的析出結(jié)晶在一定程度上可以增加基材表面的密實(shí)性，但是由于雨水循環(huán)作用， 會(huì)將沉積在表面的可溶性的結(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， 降低了基材的抗?jié)B性，從而會(huì)使鹽、堿的析出作用加劇。

水泥混凝土橋面鋪裝層施工，混凝土經(jīng)攤鋪、抹平、收漿、養(yǎng)生各工序完成后。表面會(huì)生成簿層碳酸鈣，該層強(qiáng)度不高，影響下封層與其的附著力，減弱層間剪力是考慮改進(jìn)的重點(diǎn)。

目前常采用銑刨、拋丸等清除的方法，及邊部低處設(shè)盲溝導(dǎo)入泄水孔的方法，收到較好的效果。下封層采用防水材料，在防止表面水滲入梁板等施工方面也收到較好的效果，

以上主要考慮討論了橋面水泥混凝土泛白的形成機(jī)理，路面結(jié)構(gòu)層中的水泥穩(wěn)定土，石灰、粉煤灰穩(wěn)定土基層底基層泛白存在著類(lèi)似的形成機(jī)理，目前，常采用做好透層、下封層，做好路肩盲溝排水，也收到好的效果。

有把這些泛白稱(chēng)作第一次泛白，這次泛白在做好下封層后對(duì)外觀的影響甚小，第二次泛白則是熱拌密集配瀝青混合料路面的表面泛白斑塊，這對(duì)外觀和質(zhì)量應(yīng)引起關(guān)注。

三、密集配瀝青混合料路面的泛白原因

路面結(jié)構(gòu)層中的堿性物質(zhì)被水溶融、通過(guò)結(jié)構(gòu)層內(nèi)部形成的管通空隙流到表面或聚集到表面，與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鹽類(lèi)的白、淺黃物質(zhì)，形成有礙觀瞻的斑塊或表面發(fā)白現(xiàn)象。