混凝土的外觀質(zhì)量是混凝土質(zhì)量的直觀體現(xiàn),混凝土表面色澤的均勻性及油亮性越來(lái)越受到建筑承包商和業(yè)主的關(guān)注,要求也越來(lái)越高,已逐漸成為一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)因素。泛白是混凝土表面最常出現(xiàn)的現(xiàn)象。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),泛白現(xiàn)象在混凝土工程中高達(dá)36%以上,是建筑工程中難以對(duì)付的“病癥”之一,雖然一般不會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故,但它的存在對(duì)建筑物的美觀和建筑工程質(zhì)量等級(jí)的評(píng)定都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。
混凝土表面泛白的機(jī)理
混凝土表面泛白,俗稱泛堿或起霜,一般認(rèn)為是在水泥水化過(guò)程中,C3S和C2S水化生成C-S-H凝膠的同時(shí),形成了大量的Ca(OH)2,Ca(OH)2是一種極易溶解的物質(zhì),在水化初期往往存在于混凝土的游離水中。在混凝土凝結(jié)硬化早期,隨著混凝土的干燥,結(jié)構(gòu)內(nèi)部含氫氧化鈣濃度較高的游離水會(huì)逐漸沿著內(nèi)部毛細(xì)孔向外遷移,以補(bǔ)償表面被蒸發(fā)掉的水分,將溶于其中的Ca(OH)2帶出,到達(dá)混凝土表面后,Ca(OH)2還會(huì)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,附著在混凝土表面上。這種在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的泛堿稱為初次泛白。
混凝土在硬化過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng),硬化速度逐漸減慢,在雨雪的侵蝕下,水分又會(huì)在某些部位滲入混凝土內(nèi)部,進(jìn)入的水分又會(huì)溶解殘存的氫氧化鈣,當(dāng)水分隨外界溫度升高而蒸發(fā)時(shí)就會(huì)將溶于其中的氫氧化鈣再次帶到結(jié)構(gòu)表面,形成二次泛白。
第二次泛白與初次泛白有所不同,多數(shù)情況下不會(huì)出現(xiàn)在混凝土的整個(gè)表面上,而是不均勻的出現(xiàn)在局部表面。這種泛白與水泥品種、用量、密實(shí)度、吸水率和孔隙率有關(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。
引起混凝土表面泛白的原因及預(yù)防措施
目前國(guó)內(nèi)尚未研制出能真正有效阻止混凝土內(nèi)含氫氧化鈣的水分向表面析出的外加劑,只能針對(duì)泛白形成的原因采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
拌制的混凝土出現(xiàn)泌水
初凝時(shí)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。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)水灰比過(guò)大。水灰比越大,拌合物內(nèi)的游離水量也越多,混凝土泌水的可能性也就越大,混凝土泛白較多。為此,在滿足施工操作的前提下,應(yīng)盡量減少拌和用水量,降低水灰比。
(2)外加劑摻量過(guò)大也會(huì)造成混凝土拌合物泌水,在此情況下應(yīng)減少外加劑摻量。
(3)與水泥有關(guān)。受原材料來(lái)源、生產(chǎn)控制及工藝條件的影響,不同廠家生產(chǎn)的水泥的礦物成分含量也不同。一般情況下,對(duì)C3A含量高的水泥,因其水化快,對(duì)外加劑的吸附量又大,在同等條件下避免了外加劑的過(guò)摻,不易出現(xiàn)因外加劑摻量過(guò)大造成的泌水。對(duì)C3A含量低的水泥,則應(yīng)適當(dāng)減少外加劑摻量。
(4)與混凝土的配合比及集料級(jí)配有關(guān)。砂率過(guò)小或級(jí)配不良的拌合物容易出現(xiàn)泌水。
(5)在其他條件不變的情況下,攪拌站一般希望通過(guò)外加劑的調(diào)整來(lái)適應(yīng)原材料變化,滿足不同標(biāo)號(hào)混凝土的泵送要求。在外加劑中加入適量的保水、保塑及引氣組份,對(duì)提高混凝土的和易性、減少泌水和沉降有利。
建筑材料內(nèi)部可溶性鹽和堿的含量偏高
(1)水泥是混凝土的主要組成部份,水泥本身的堿金屬氧化物含量越高,在一定條件下可供析出的堿量越多,拌制混凝土表面泛白的可能性也就越大。水泥的含堿量同時(shí)對(duì)外加劑的作用產(chǎn)生很大影響。因此,在選用水泥時(shí),應(yīng)盡量選用低堿水泥。
(2)集料中可溶性鹽含量的高低也是影響混凝土表面泛白的一個(gè)重要因素。如果條件允許,應(yīng)該對(duì)集料有一定的選擇性,嚴(yán)格控制其可溶性鹽含量。
(3)萘系混凝土外加劑,目前應(yīng)用最為廣泛,低濃的居多,Na2SO4含量相對(duì)較高,增加了混凝土中的可溶性物質(zhì),因而增大了混凝土表面泛白的可能性。盡量降低外加劑的含堿量不但對(duì)防止堿-集料反應(yīng)有益,還可以提高外加劑的使用效果。
(4)在配制混凝土?xí)r,適量摻加一些活性硅質(zhì)摻合料。在水泥水化過(guò)程中SiO2可以與水泥礦物成分C3S、C2S水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生二次反應(yīng)形成C-S-H凝膠,更易與水泥中強(qiáng)堿NaOH、KOH發(fā)生反應(yīng),降低混凝土中的游離堿含量。這樣,混凝土硬化、干燥后,即使水分滲透到基材內(nèi)部,可供析出的鹽或堿量也很少。優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料對(duì)預(yù)防混凝土表面泛白具有良好效果。
混凝土本身具有滲透性
混凝土拌合物由于施工的要求,其水灰比總是大于水泥水化所需的理論值,過(guò)量的水分在混凝土澆筑振搗過(guò)程中往往發(fā)生泌水,使混凝土內(nèi)部形成疏水通道,或停留在混凝土內(nèi)部,聚集在粗集料下面,在硬化后期被蒸發(fā)掉而形成內(nèi)部空隙。此外水泥水化后,水化物體積縮小也會(huì)造成內(nèi)部孔隙或縫隙,導(dǎo)致混凝土具有一定的滲透性。
（1）摻入外加劑可使水灰比降低，多余水減少，商品混凝土密實(shí)性大幅度提高。在外加劑中摻入一定的引氣組份，改善了和易性，防止泌水和沉降，使集料與水泥石界面上的大毛細(xì)孔減少，產(chǎn)生大量微小氣泡分布在商品混凝土的空隙內(nèi)，又多匯集在毛細(xì)管的通路上，切斷了毛細(xì)管，商品混凝土的抗?jié)B性得到很大提高。
（2）加強(qiáng)施工管理，商品混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，使外部水分不易進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部。加強(qiáng)抹面，最好在初凝前再進(jìn)行一次抹面，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)，從而提高表層抗?jié)B性，預(yù)防泛白出現(xiàn)。
（3）對(duì)混凝土外觀質(zhì)量要求較高的工程，也可在混凝土表面噴一層透明的防水材料，將混凝土表面的孔隙填充密實(shí)，達(dá)到防滲透的目的。
養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、方法不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠
混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù),使干燥蒸發(fā)速度減慢,當(dāng)水分從混凝土表面向內(nèi)部滲透后,空氣中的二氧化碳進(jìn)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),生成碳酸鈣沉淀。若不及時(shí)養(yǎng)護(hù),混凝土硬化干燥時(shí),水分由內(nèi)向外發(fā)生遷移,將可溶性物質(zhì)攜帶到混凝土表面,隨著表面水分蒸發(fā),白色的可溶性物質(zhì)留在表面,產(chǎn)生泛白現(xiàn)象。
在澆筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度未完全達(dá)到干燥前,不應(yīng)過(guò)早停止養(yǎng)護(hù)和覆蓋,一般施工后保溫保濕養(yǎng)護(hù)不少于14天。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),置于室外的混凝土試塊硬化后第二天還油亮,第三天開始泛白,而及時(shí)養(yǎng)護(hù)的則沒(méi)有泛白現(xiàn)象。工地試塊泛白嚴(yán)重的原因大多是露天擺放,沒(méi)有進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)所致。
對(duì)泛白表面的處理
處理后經(jīng)過(guò)使用久了又出現(xiàn)泛白時(shí)，如需在其表面重新裝飾就需清除。一般簡(jiǎn)單易行的辦法是用酸洗法。筆者曾在泛堿腐蝕嚴(yán)重的墻勒腳處治理過(guò)幾次，其作法是用1:9～10(鹽酸：水)的稀鹽酸清洗。在需清洗表面用清水沖洗該處，然后用稀釋鹽酸清洗，約30min左右能發(fā)揮作用，這時(shí)再用大量清水沖洗干凈表面即除去了泛白。
另外也可用壓力噴砂法除白，在干燥的壓力細(xì)砂粒的沖擊下，泛白層會(huì)除去而露出原狀，如彩色表面會(huì)使顏色更艷，但必須不能損傷表面形成又一弊病。
泛白的現(xiàn)象隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)即使不去人工清除也會(huì)自然消失。當(dāng)空氣中的二氧化碳和各種水分的長(zhǎng)期作用在結(jié)構(gòu)物上，泛白的主要成分碳酸鈣變成了碳酸氫鈣，由于碳酸氫鈣是一種易溶于水中的特質(zhì)，受到雨雪水的長(zhǎng)期浸濕沖擊會(huì)流帶走，使表面恢復(fù)其自然狀。
結(jié)束語(yǔ)
引起混凝土表面泛白的因素還有很多,如:天氣、溫濕度、外加劑品種等,各種因素相互聯(lián)系、相互影響。只有結(jié)合當(dāng)?shù)卦牧蠗l件及工作實(shí)際,采取切實(shí)可行的預(yù)防措施,才能有效的減少混凝土表面泛白的出現(xiàn),滿足人們不斷提高的對(duì)混凝土外觀質(zhì)量的要求。