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建筑物表面泛白的原因及對(duì)策

一、建筑物表面泛白現(xiàn)象是建筑工程中較常見且難以對(duì)付的“病癥”之一。泛白現(xiàn)象多發(fā)生在用粘土磚、硅酸鹽商品混凝土砌塊砌筑的墻面以及用水泥商品混凝土澆筑的墻體、橋梁和道路的表面。在以水泥基材料裝修的建筑物表面，泛白現(xiàn)象也常常出現(xiàn)。泛白現(xiàn)象的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了建筑物的美觀，往往導(dǎo)致建筑物表面存在不同程度的色差，不能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)者的初衷；當(dāng)待裝修的墻面產(chǎn)生泛白現(xiàn)象后，這層白色物質(zhì)還將嚴(yán)重影響進(jìn)一步的裝修質(zhì)量：例如在已泛白的墻面上抹裝飾砂漿、刷涂涂料或貼瓷磚等，若事先不將這層白色物質(zhì)除去，則不能達(dá)到較好的粘結(jié)效果，一定時(shí)間后還可能發(fā)生起鼓、脫粘等質(zhì)量事故。 由于一般不會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故，泛白現(xiàn)象也往往被人們所忽視，但在日益重視工程質(zhì)量和裝飾質(zhì)量的今天，這一課題必須引起建筑材料設(shè)計(jì)施工和建筑工程人員的高度重視。本文將對(duì)泛白的原因進(jìn)行分析，并尋找切實(shí)可行的解決措施，希望對(duì)建筑材料的設(shè)計(jì)生產(chǎn)者和建筑工程人員有所裨益。 

二、建筑物表面泛白的原因 建筑物表面泛白的原因很多, 可以分為內(nèi)部原因和外部原因。屬于內(nèi)部的原因主要是建筑材料內(nèi)部存在可溶性的鹽類和堿類物質(zhì)；來(lái)自外部的原因可認(rèn)為是由于基層材料具有一定的滲透性，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，也即產(chǎn)生泛白現(xiàn)象。下面就常用建材表面泛白的原因進(jìn)行詳細(xì)分析。 2.1內(nèi)部原因 1. 商品混凝土和鋼筋商品混凝土是常用的建筑材料。商品混凝土中的膠凝材料----水泥是一種堿含量很高的物質(zhì)，硅酸鹽水泥中，CaO的含量大約為62--67％。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，其它大多以晶體形態(tài)存在于水泥石中。Ca(OH)2是一種極易溶解的物質(zhì)，在水泥商品混凝土凝結(jié)硬化早期，隨著商品混凝土的干燥，其中的自由水會(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，在這一過(guò)程中，必然會(huì)將溶于其中的Ca(OH)2帶出，當(dāng)?shù)竭_(dá)商品混凝土表面后，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，附著在商品混凝土表面，這就是我們常見的商品混凝土表面的泛白現(xiàn)象。 2. 當(dāng)前，尤其是冬春季節(jié)的商品混凝土工程，為提高商品混凝土早期強(qiáng)度和加快施工進(jìn)度，一般都使用NaSO4、CaCl2 或以它們?yōu)橹鞯膹?fù)合產(chǎn)品作為早強(qiáng)劑，增加了商品混凝土中的可溶性物質(zhì)，因而增大了商品混凝土表面泛白的可能性。 3. 有些地方的土壤本身堿含量高，用這種土壤為原料燒成的粘土磚往往尚未使用便在雨淋日曬后嚴(yán)重泛白。 2.2 外部原因 水泥砂漿、商品混凝土、粘土磚、硅酸鹽商品混凝土砌塊等建筑材料發(fā)生泛白現(xiàn)象，除了因?yàn)樗鼈冏陨韮?nèi)部存在一定量可溶性鹽和/或堿這一先決條件外, 還因?yàn)樗鼈兌紝儆诙嗫撞牧? 內(nèi)部均存在有大量尺寸不同的毛細(xì)孔, 成為可溶性物質(zhì)在水的帶動(dòng)下從內(nèi)部遷移出表面的通道。

可以說(shuō)，后一個(gè)原因也非常重要。 

1. 水泥砂漿或商品混凝土硬化后，即使比較干燥，但在使用過(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)，堿與空氣中的CO2和水分發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鹽，與硫酸鹽一起沉淀在建筑物表面，且象CaCO3、CaSO4等物質(zhì)不易被雨水沖走，因而牢固地附著在建筑物表面。

 2. 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。 

3. 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。 

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。 

三、影響建筑物泛白的因素 前面分析了引起建筑物表面泛白的內(nèi)、外部原因, 可以看出, 建筑物表面是否泛白和泛白程度如何，主要與以下三個(gè)方面的因素有關(guān)： 

1. 建筑物所使用的建筑材料內(nèi)部可溶性鹽、堿的含量;

 2. 建筑材料的滲透性; 

3. 大氣、雨水中酸性氧化物的含量及對(duì)建筑物表面的作用情況等。

 四、防治建筑物表面泛白的對(duì)策 消除建筑物表面泛白現(xiàn)象的發(fā)生，要以”防”為主, 在進(jìn)行材料設(shè)計(jì)施工時(shí), 應(yīng)采取積極的預(yù)防措施。 當(dāng)泛白現(xiàn)象發(fā)生后, 在不影響基材性能的情況下, 尋找一些有效對(duì)策來(lái)處治, 對(duì)消除白霜, 恢復(fù)建筑物的本來(lái)面目, 是非常可取的。 

4.1 預(yù)防泛白的措施 

1. 降低建筑材料內(nèi)部可溶性鹽和堿的含量 

1) 當(dāng)前燒結(jié)粘土磚在建筑材料中仍占有一定的地位, 盡管國(guó)家三令五申, 限制使用, 以求保護(hù)耕地，但是一些不發(fā)達(dá)地區(qū)仍大量毀壞農(nóng)田, 破壞土地資源, 挖掘粘土燒磚。一些清水墻面, 或者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)行實(shí)驗(yàn)，使粘土磚吸水飽和后，放在陰涼處，讓其自然干燥，看表面是否泛白。 

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

3) 配制商品混凝土?xí)r，對(duì)集料要有一定的選擇性，應(yīng)該嚴(yán)格控制其可溶性鹽含量。 

4) 盡量不使用堿金屬含量高的外加劑。對(duì)于表面裝飾有較高要求的商品混凝土, Na2SO4摻量為水泥重量的1%以下為宜; 如果處于較易產(chǎn)生泛白現(xiàn)象的不利條件下, 那么, 以不摻Na2SO4為宜。 5) 在配制商品混凝土?xí)r, 適量摻加一些活性硅質(zhì)摻合料。如粉煤灰、硅灰等， 因?yàn)樗鼈兌己幸欢康幕钚許iO2，在水泥水化過(guò)程中SiO2可以與水泥成分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, 當(dāng)然更易與水泥中強(qiáng)堿NaOH、KOH發(fā)生反應(yīng), 因而降低了商品混凝土中的游離堿含量。這樣商品混凝土硬化、干燥后，既使水分滲透到基材內(nèi)部，可供析出的鹽或堿量也很少。另外，由于粉煤灰、硅灰的摻加, 可使硬化后商品混凝土的抗?jié)B性大幅度提高, 則外界介質(zhì)也難以進(jìn)入。可以說(shuō), 優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料對(duì)預(yù)防砂漿或商品混凝土表面泛白具有雙重效果。

 2. 提高基材的抗?jié)B性 

1) 在配制商品混凝土或砂漿時(shí), 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, 從而減小商品混凝土或砂漿的孔隙率, 改善孔結(jié)構(gòu), 提高抗?jié)B性能。可以說(shuō), 只要是能夠增強(qiáng)商品混凝土或砂漿密實(shí)性、減少開裂且含堿金屬氧化物少的外加劑都可采用，如防水劑、膨脹劑和早強(qiáng)劑等。 

2) 注意施工工藝，商品混凝土或砂漿應(yīng)振搗密實(shí)，加強(qiáng)抹面，好在初凝前再進(jìn)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(shí), 從而提高表層抗?jié)B性。

 3) 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，在水泥基材料硬化初期一般要采取表面覆蓋塑料薄膜或蓋草包進(jìn)行撒水養(yǎng)護(hù)等措施，以避免干縮裂縫的產(chǎn)生。 

4) 在商品混凝土或砂漿表面噴一層透明的涂料, 它們能夠?qū)⑸唐坊炷粱蛏皾{表面的孔隙率填充密實(shí), 如美國(guó)的M1500防水劑等。

 3. 對(duì)建筑材料表面進(jìn)行憎水化處理 一般來(lái)說(shuō), 商品混凝土、砂漿和硅酸鹽商品混凝土砌塊等水泥基復(fù)合材料都是親水性的, 也即它們表面與水的接觸角小于90度, 因而易吸水。如果對(duì)這些材料表面進(jìn)行憎水化處理, 在它們的孔壁上形成一層憎水膜, 則會(huì)大大降低它們的吸水性。水分不易進(jìn)入, 則可防止泛白現(xiàn)象的發(fā)生。用有機(jī)硅憎水劑處理商品混凝土或砂漿表面后, 水在毛細(xì)管壁的接觸角為100~130度以上, 可使滴在其表面上的水成為小水滴而滾淌下來(lái), 無(wú)法滲入基材內(nèi)部。由于有機(jī)硅憎水劑無(wú)色透明, 還適合于水泥基裝飾板材、彩色商品混凝土(或砂漿)以及有較高裝飾要求的建筑物表面涂層的防水處理。

 4.2 泛白現(xiàn)象的處治 建筑物表面一旦泛白, 可以事先對(duì)白色物質(zhì)的成分進(jìn)行分析后, 采取相應(yīng)對(duì)策。

 1. 如果白色物質(zhì)主要是由能溶于水的堿金屬鹽類(如Na2SO4、K2SO4、K2CO3、Na2CO3等)組成時(shí), 可以直接用水沖刷除去。 

2. 如果白色物質(zhì)主要是由CaCO3沉淀組成, 則無(wú)法用水立即沖洗掉。如果是小面積泛白可用細(xì)砂紙磨去；如果是大面積泛白，若采用砂紙打磨則比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力, 這時(shí)可以采用噴砂法, 也即用噴砂機(jī)向起霜的建筑物表面噴射干燥的細(xì)砂, 利用砂粒的打擊作用, 將白色物質(zhì)除去，從而露出新的表面。清水墻或彩色商品混凝土(砂漿)表面都可采用這種方法。 

3. 如果白色物質(zhì)用水沖洗法和噴砂法都無(wú)法除去, 則應(yīng)采取酸洗法。我們知道, 易泛白的建筑材料都是堿性的, 用酸洗法勢(shì)必會(huì)腐蝕建筑物表面, 因此, 不到萬(wàn)不得已, 不能用這種方法。 采取酸洗法時(shí)，酸的濃度應(yīng)盡量低, 一般用草酸和鹽酸。用鹽酸時(shí)常配制成1:10的稀鹽酸。在清洗前, 先將建筑物表面潤(rùn)濕, 好讓其表面孔隙吸水飽和(這樣可以防止鹽酸進(jìn)入其孔中以可溶性鹽的形式再次產(chǎn)生泛白, 或者滲入內(nèi)部加速鋼筋銹蝕), 再用稀鹽酸清洗，除去白色物質(zhì)后, 應(yīng)立即徹底地用清水沖洗表面, 防止酸液留在表面孔隙中。 

4. 不論采用何種方法進(jìn)行處理, 天長(zhǎng)日久, 建筑物表面還可能再次泛白, 所以, 除去白色物質(zhì)后好用有機(jī)硅對(duì)表面做憎水處理，以達(dá)到徹底防治泛白和提高建筑物耐久性及使用壽命的目的。

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