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混凝土泛碱的原因与处理措施

发表时间:2020-11-01 11:07

(一)泛碱()原因

泛碱是混凝土中可溶性碱随着水分迁移到混凝土表面,在水分蒸发后留下“白霜”或白色绒毛状的物质。一般情况下,背光面和背风面出现泛碱的可能性要比迎风面和朝阳面小得多或者根本就不出现泛碱。这是因为朝阳面和迎风面有利于水份的蒸发,混凝土干燥过程中,内部的多余水份向混凝土表面移动时,必然首先大量地向热量大、蒸发快的表面移动,因而被带到这些表面的氢氧化钙就比其它表面上的氢氧化钙多泛碱也就比其它表面严重。

(1)泛碱条件

混凝土中可溶性碱或盐是返碱的内因条件,一般来源于水泥、外加剂以及水泥水化产物,其成分一般Ca(OH)2Na2SO4K2SO4NaOHKOH等。温湿度变化或压力变化以及干湿循环和冷热交替时返碱的外因,水是载体。

(2)泛碱过程

混凝土中水泥水化反应生成大量胶凝物质的同时,也生成大量的Ca(OH)2。在混凝土硬化的初期阶段,Ca(OH)2溶解于水中,沿着混凝土内部的微小孔隙向混凝土的表面移动,移动到表面后,Ca(OH)2空气中的CO2反应生成不溶于水的白色CaCO3留在混凝土的表面。其化学反应式

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

混凝土硬化后,在雨雪作用下,外部的水分也会渗到混凝土的内部,会造成部分Ca(OH)2溶解带到带到混凝土的表面。这种泛碱的产生与混凝土的密实度、吸水率、表面孔隙度有关表面粗糙内部疏松吸水的地方,容易产生这种泛碱。

(二)泛碱的破坏作用

(1)影响外观感质量

混凝土结构表面返碱对装饰混凝土的色彩变化,图案受损且难以修补。尤其是清水河彩色混凝土,表面效果受到影响,达不到设计效果。

(2)影响力学性和耐久性

混凝土返碱后,在自然环境干燥失水或碳化的作用下,容易引起混凝土开裂,表面疏松掉皮。在渗透侵蚀作用下,混凝土内部毛细管与外界大气连通,可溶性物质即盐碱类不断迁移至混凝土表面造成混凝土溶出性的腐蚀。同时使混凝土空隙中溶液的碱性减弱pH值减小打破了混凝土原有的稳定平衡状态水化产物稳定存在的环境受到破坏导致胶凝性组份化学分解。其泛碱使混凝土制品表层变成没有强度或强度极低的二氧化硅和氧化铝凝胶水泥浆体强度损失。

混凝土可溶性盐碱在毛细管中析出就会产生结晶压力其压力产生的应力足以促使混凝土开裂结构遭到破坏。如果泛碱物质Na2SO4Ca(OH)2则体积将缩小造成空隙增多密度下降进而抗渗透性能劣化。混凝土中后期严重返碱,将破坏混凝土表层的组织结构使空隙率大、结构疏松、强度降低导致抗渗、抗冻、抗碳化降低破坏了混凝土制品的耐久性。

(三)泛碱的防治

混凝土返碱既影响外观又破坏力学性能和耐久性必须采取有效方法防治。按照返碱必备的条件只要缺少其中任一条件或破坏其中之一时盐碱一般不会形成即可达到防治。

(1)控制可溶性物质

混凝土工程施工前应该对原材料进行成份分析控制可溶性物质K+Na+的含量要选用含钠、钾低的水泥选择少含或不含可溶性的粗细骨料选用SO42-含量低的纯净水或饮用水作拌合用水。

(2)减少用水量

在初期水化过程中迁移到混凝土表面的水分越多产生盐碱的严重性就越大;混凝土中水分越多干燥后留下的毛细孔越大。因此在满足混凝土施工的前提下尽量减少混凝土的用水量是预防泛碱的必要措施。

(3)采用化学抑制

Ca(OH)2是形成盐碱的可溶性物质通过掺入外加剂或活性材料如硬脂酸盐、丙烯酸盐等有机外加剂以及自然界的硅藻土、粒化矿渣、超细粉煤灰、硅灰和具有吸附性的集料可以使Ca(OH)2与其它组合成稳定成份或被集料吸附不再迁移至混凝土外表面进而达到预防泛碱的目的。

(4)加强混凝土的养护

提高混凝土周围的空气温度使空气中的CO2从混凝土的微孔中进入内部并与处在溶解状态的Ca(OH)2发生反应生成CaCO3停留在混凝土内部从而达到预防泛碱的目的。

(5)提高致密性

使用高效减水剂和矿物掺合料,降低水胶比,提高混凝土密实性,减少混凝土内孔隙和阻断毛细孔直径切断可溶性物质的迁出通道阻止盐碱的形成。

(6)防水处理

在混凝土拌合物中添加防水性外加剂,达到硬化后防水的目的。也可以在混凝土硬化后在其表面喷涂防水物质,堵塞毛细口形成一层憎水薄膜使可溶性物质不能析出

(四)泛碱的治理

对于混凝土结构的返碱,只要影响外色彩就应进行处理方法是对可溶于水的盐碱类直接用干净水冲洗干净对于不易溶于水的盐霜CaCO3可用钢刷或砂纸擦磨掉也可用110(盐酸:水)的稀盐酸清洗,即清洗前用水湿润表面,再用盐酸清洗1020 秒后及时用大量清水清洗表面就去除了泛碱。即使不进行人工清除,随着时间的推移,返碱也会自行消灭,这个过程一般需要两、三年的时间,时间的长短与混凝土所处的环境有关。


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