如何治愈混凝土泛堿
如何治愈混凝土泛堿
眾所周知,混凝土和水泥砂漿制品的表面很容易產(chǎn)生一種白色物質(zhì),我們稱之為泛堿。在某些條件下,泛堿長(zhǎng)時(shí)間頑固地殘留在混凝土的表面上,破壞了混凝土表面顏色的均一性,對(duì)裝飾性混凝土制品的外觀和觀瞻性較強(qiáng)的混凝土建筑物表面造成了一定的損害。 隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,彩色混凝土逐漸在建筑的裝飾上得到應(yīng)用,這種彩色混凝土的表面一旦出現(xiàn)泛堿,不但失去了彩色混凝土應(yīng)有的美感,而且與不著色混凝土出現(xiàn)泛堿時(shí)相比更有礙觀瞻。迄今為止,在混凝土建筑的施工中和混凝土制品的生產(chǎn)者中許多人都沒(méi)有泛堿現(xiàn)象所造成的危害放在眼里。國(guó)內(nèi)在這方面的分析研究也很少見(jiàn),基本上對(duì)泛堿現(xiàn)象持一種聽(tīng)之任之的態(tài)度。隨著施工技術(shù)和生產(chǎn)水平的不斷提高,人們對(duì)小到混凝土小型制品、大到混凝土建筑物的外觀質(zhì)量要求就象對(duì)衣著服飾的要求一樣越來(lái)越高。 基于這一點(diǎn),對(duì)觀瞻性的混凝土建筑和裝飾性的混凝土制品尤其是彩色混凝土來(lái)說(shuō),如何防治泛堿,已是一個(gè)具有一定意義、不容忽視的課題。要達(dá)到防治泛堿里的目的,必須從分析泛堿形成的機(jī)理著手,然后才能采取措施,對(duì)癥下藥。 近些年來(lái),國(guó)外這方面的研究不少,有的曾試圖研制出象減水劑,早強(qiáng)劑之類的外摻劑來(lái)預(yù)防泛堿。不過(guò),這種外摻劑迄今為止尚未問(wèn)世,但經(jīng)過(guò)分析研究,人們對(duì)泛堿形成的機(jī)理卻取得了廣泛的共識(shí)。這就是說(shuō),目前即使不能徹底消滅泛堿,至少也可以根據(jù)泛堿形成的機(jī)理采取一定的措施,達(dá)到不同程度地預(yù)防泛堿的目的。 通過(guò)對(duì)泛堿進(jìn)行化學(xué)分析,結(jié)果表明:差不多所有的泛堿都是不溶于水的碳酸鈣(CaCO3)。偶爾也會(huì)發(fā)現(xiàn)其它鹽類的泛堿,但是,由于這些鹽類的泛堿一般來(lái)說(shuō)都是可溶性的物質(zhì),在冰霜雪雨等外界水分的作用下,易順?biāo)デ也灰拙昧簟?/span> 泛堿產(chǎn)生的過(guò)程是怎樣的呢?我們知道,混凝土的干燥硬化過(guò)程是水泥和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的結(jié)果不僅生成含水的硅酸鈣,同時(shí)還要生成大量的氫氧化鈣(Ca(OH)2)。這是一個(gè)不可避免的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。氫氧化鈣是一種極易溶解的物質(zhì),在混凝土硬化的初期階段,它往往存在于混凝土剩余水中,當(dāng)混凝土繼續(xù)干燥硬化時(shí),混凝土內(nèi)部的這種剩余水(確切地說(shuō)這時(shí)已經(jīng)是氫氧化鈣水溶液)就逐漸沿著混凝土內(nèi)部的微小孔隙向混凝土的表面移動(dòng),移動(dòng)到表面后,水份逐漸蒸發(fā)掉,而被帶到表面的氫氧化鈣卻迅速地吸收空氣中的二氧化碳,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于水的白色碳酸鈣留在混凝土的表面。其化學(xué)反應(yīng)式如下: Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 我們把混凝土在初期干燥硬化過(guò)程中產(chǎn)生的泛堿稱為一次泛堿。一般來(lái)說(shuō),一次泛堿是比較均勻的覆蓋層,它并不一定出現(xiàn)在混凝土的每個(gè)表面上。一般情況下,背光面和背風(fēng)面出現(xiàn)泛堿的可能性要比迎風(fēng)面和朝陽(yáng)面小得多或者根本就不出現(xiàn)泛堿。這是因?yàn)槌?yáng)面和迎風(fēng)面有利于水份的蒸發(fā),混凝土干燥過(guò)程中,內(nèi)部的多余水份向混凝土表面移動(dòng)時(shí),必然首先大量地向熱量大、蒸發(fā)快的表面移動(dòng),因而被帶到這些表面的氫氧化鈣就比其它表面上的氫氧化鈣多。泛堿也就比其它表面嚴(yán)重。有時(shí)甚至?xí)耆诒只炷恋谋緛?lái)面目。 我們知道,混凝土硬化過(guò)程中是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,隨著時(shí)間的推移,硬化速度逐漸放慢,強(qiáng)度增長(zhǎng)逐漸趨于平穩(wěn)。在雨露霜雪的長(zhǎng)期作用下,外界水份又會(huì)反滲到混凝土的內(nèi)部,一次泛堿形成后,混凝土內(nèi)部的氫氧化鈣不一定全部被帶到混凝土表面,滲透混凝土內(nèi)部的外界水份就會(huì)溶解這部分剩余的氫氧化鈣,當(dāng)這些水份蒸發(fā)時(shí),剩余的氯氧化鈣就被帶到混凝土的表面,和產(chǎn)生一次泛堿的過(guò)程一樣產(chǎn)生新的白華。我們把這種由于外界水份的作用,而發(fā)生的泛堿稱為二次泛堿。 二次泛堿與一次泛堿不同,一般情況下,它不會(huì)出現(xiàn)在混凝土的整個(gè)表面上,而只是不均勻地出現(xiàn)在混凝土的局部表面。二次泛堿的產(chǎn)生與混凝土的密實(shí)度、吸水率、表面孔隙度有關(guān)。越是表面粗糙易受雨淋、內(nèi)部疏松吸水較深的地方,越容易產(chǎn)生二次泛堿。總之,如果不采取什么特別措施的話,一次泛堿的產(chǎn)生是必然現(xiàn)象,只是嚴(yán)重程度不同而已。而二次泛堿的產(chǎn)生卻或多或少具有一定的偶然性。另外,二次泛堿也不會(huì)象一次白華那樣嚴(yán)重。 為了提高混凝土的外觀質(zhì)量,增加混凝土的表面美感,小型混凝土裝飾構(gòu)件、彩色混凝土、不進(jìn)行噴涂粉刷且觀瞻性較強(qiáng)的混凝土建筑物表面均應(yīng)防治泛堿,盡管這方面的研究人員想通過(guò)研制外摻劑阻止混凝土內(nèi)部的氫氧化鈣隨混凝土內(nèi)部水份向混凝土表面移動(dòng),進(jìn)而達(dá)到預(yù)防泛堿的目的,但至今仍沒(méi)有效果明顯的外摻劑問(wèn)世。因此,目前防止泛堿的唯一途徑只能是根據(jù)泛堿形成的機(jī)理采取相應(yīng)的措施。 混凝土在初期硬化過(guò)程中,移動(dòng)到混凝土表面的水份越多,產(chǎn)生一次泛堿的可能性就越大,換句話說(shuō),坍落度越大一次泛堿越嚴(yán)重。干硬性混凝土就不易產(chǎn)生泛堿。因此,在滿足混凝土澆筑和振搗要求的前提下,盡量減少混凝土的用水量是預(yù)防一次泛堿的必要手段之一。 防止泛堿的另一方法就是讓氫氧化鈣在還沒(méi)有到達(dá)混凝土表面之前就與二氧化碳發(fā)生反應(yīng),在混凝土內(nèi)部生成碳酸鈣。這樣,混凝土干燥過(guò)程中蒸發(fā)的只是水份,氫氧化鈣就不會(huì)被帶到混凝土表面。這和養(yǎng)護(hù)的方式有直接關(guān)系。實(shí)際上,只要人為地提高混凝土周圍的空氣濕度,使混凝土干燥速度放慢,基本上就可以達(dá)到這個(gè)目的?;炷粮稍锼俣确啪徱院?,空氣中的二氧化碳就有足夠的機(jī)會(huì)從混凝土的微小孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部,并與處在溶解狀態(tài)的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣留在混凝土內(nèi)部。二氧化碳進(jìn)入混凝土內(nèi)部的通道與內(nèi)部水份向外移動(dòng)的通道是相同的。把混凝土制品放在密閉的養(yǎng)護(hù)室里養(yǎng)護(hù),效果最佳。也可把混凝土制品放在封閉的塑料棚里或用苫布蓋上養(yǎng)護(hù)。不過(guò),這時(shí)要特別注意防止塑料棚里的凝聚水滴落在混凝土制品上。否則有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的泛堿。養(yǎng)護(hù)的塊件也不能密集堆放,以免塊件之間接觸面水份蒸發(fā)不出去凝聚在塊件表面導(dǎo)致泛堿。大體積的室外混凝土構(gòu)筑物需要預(yù)防泛堿的部位,在上面苫上草袋、苫布養(yǎng)護(hù),并保證足夠的濕度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間,也能收到較好效果。 在混凝土沒(méi)有完全干燥之前。最好不要因怠于騰出養(yǎng)護(hù)空間而將混凝土塊件搬到養(yǎng)護(hù)所以外,不得已時(shí),也應(yīng)放在建筑物內(nèi)保存到完全干燥為止。如果在完全干燥之前不注意防止穿堂風(fēng)或者干脆裸放在室外的話,受到風(fēng)吹日曬,周圍又沒(méi)有足夠的濕度補(bǔ)給就會(huì)急劇干燥,二氧化碳進(jìn)不到混凝土內(nèi)部,內(nèi)部含氫氧化鈣的水份就又向混凝土表面移動(dòng)產(chǎn)生泛堿。 選擇適當(dāng)粒徑的骨料,澆筑時(shí)充分振搗,使混凝土里實(shí)外光,使外界水份不易進(jìn)入混凝土內(nèi)部是防止二次泛堿的重要措施。需要說(shuō)明的是,如果在混凝土表面噴涂或粉刷的話,應(yīng)在混凝土完全干燥后進(jìn)行,這樣可以錯(cuò)過(guò)一次泛堿的發(fā)生期。否則,過(guò)早地噴涂或粉刷的話,泛堿很可能在處理過(guò)的表面出現(xiàn)。 按上述方法,一般來(lái)說(shuō)就能達(dá)到預(yù)防泛堿的目的,但是者又產(chǎn)生二次泛堿時(shí),必要的話就得想辦法清除。下面介紹兩種泛堿的簡(jiǎn)易清除法。 4.1 噴砂法 噴砂法就是用噴砂機(jī)向有泛堿的表面噴射干燥的細(xì)砂,在砂粒的打擊下,泛堿就會(huì)被去除而露出新的表面。如果是彩色混凝土的話,還會(huì)使色彩更鮮艷。 4.2 酸洗法 酸洗法即用1:10(鹽酸:水)的稀鹽酸清洗。在清洗前先用水全面涂濕待清洗的表面,對(duì)處于水平或水平面之間夾角不大的表面要先用水填滿表面的蜂窩麻面,以防鹽酸浸入混凝土內(nèi)部以可溶性鹽的形式形成白華或腐蝕內(nèi)部鋼筋。涂完水后馬上用鹽酸清洗,約10-20 秒后就能產(chǎn)生效果,這時(shí)及時(shí)用大量清水清洗表面就去除了泛堿。象噴砂法一樣,酸洗法也是去掉舊的表層露出新的表面。對(duì)彩色混凝土也沒(méi)有任何損害。 總之,清除泛堿不是很難的事情,除上述兩種方法外,還可以因地制宜地采用其它方法清除泛堿。 隨著時(shí)間的推移,即使不去人工清除泛堿,泛堿也會(huì)自消自滅,這個(gè)時(shí)間過(guò)程的長(zhǎng)短與混凝土所處的周圍氣象環(huán)境有關(guān)。一般的需兩、三年的時(shí)間。在空氣中的二氧化碳和水份(包括水蒸汽)的長(zhǎng)期作用下,作為泛堿的碳酸鈣變成了碳酸氫鈣,碳酸氫鈣是一種可溶性的物質(zhì),再受到水份的作用就順?biāo)?。其化學(xué)反應(yīng)式如下: CaCO3+CO2=H2O=Ca(HCO3)2