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当我们漫步在平坦舒适的广场或园路上，亦或驻足在优美灵动的花坛或水池旁，总会发现在很多铺装石材的表面，无论花岗岩、马赛克、大理石、陶土砖等质地，出现均匀或不均匀白色结晶颗粒形成的斑痕，石材表面光泽暗淡， 影响外观效果，这就是石材泛碱。泛碱是湿贴石材常见的一种病变形式，如下图。
根据水泥中碱性物质被溶解时的水分来源， 泛碱的现象可以分为一次泛碱和二次泛碱。当拌和水泥砂浆时水灰比过高， 过量的水分将氢氧化钙和碱性金属离子溶离出石材表面所形成的泛碱因其水源直接来自水泥的拌和水， 因此称为“一次泛碱”;石材安装完成， 在使用过程中当雨水等外来水渗入石材底下的水泥砂浆， 或地下水将氢氧化钙或碱性金属离子溶离出来渗透到石材表面， 累计产生大量的白色半固体粉末， 这种原因产生的泛碱， 因为是间接有外来水分溶解了铺贴使用的水泥砂浆内的碱性物质产生， 所以称为“二次泛碱”。
二、石材泛碱问题的预防措施
铺装石材使用的粘结材料产生的含碱、盐等成分物质是渗入石材毛细孔产生泛碱现象的直接物质来源， 而水是泛碱物质的溶剂和载体，因此，预防石材泛碱就要从“控碱”和“控水”两个方面入手，从设计、施工、养护三个环节采取措施，如下：
1、控制粘结层含碱量
（1）添加氢氧化钙的消耗剂。一个减少泛碱的方法是加入反应性二氧化硅。波特兰水泥硅酸三钙水化产生的过剩氢氧化钙与可溶性二氧化硅（无定形二氧化硅），例如天然火山灰（如凝灰岩）或人工火山灰（如硅灰）进一步反应形成硅酸钙（氢氧化钙+硅石===硅酸钙+水），而硅酸钙本身不溶于水，也就不会被水通过毛细孔带到结构表面。
（2）延缓铺装基层混凝土硬化速度，二氧化碳有条件进入结构体内部， 氢氧化钙在结构体内部发生反应。实践已经证明，只要人为提高混凝土周围的空气湿度，混凝土硬化速度减慢，空气中的二氧化碳有足够的机会通过孔隙进入结构体内部，与氢氧化钙发生反应，形成的碳酸钙即留在结构体中，减少泛碱现象的产生。室外混凝土需要预防泛碱的部位，在上面捆草袋、草布养护，并保证足够的湿度和养护时间，即能取得较好效果。
（3）常规粘结剂水泥砂浆要拌入大量的砂，砂本身也有碱性高低之分。a.淡水河砂比海砂碱性低；b.使用低碱水泥或者抗碱专用粘结剂比水泥砂浆又要好。虽然各类粘结层不可能完全消除含碱物质，但含碱量是决定将来是否泛碱的重要因素之一。
（4）加强与设计单位沟通，从设计源头考虑如何消除泛碱隐患，比如采用干挂工艺施工面层石材，避免使用粘结剂。
2、控制基层、粘结层含水量
（1）混凝土在初期硬化过程中，移动到混凝土表面的水分越多，产生泛碱的可能性就越大。因此在满足混凝土浇筑和振捣的前提下，尽量减少混凝土上的用水量是防止泛碱的手段之一。实践已经证明，干硬性混凝土由于稠度低，砂率低，碎石量大，水灰比小，水泥用量低，单位密度大等特点，明显比普通混凝土泛碱率低。
（2）墙体砌筑时同样需要控制用水量：浇砖应根据气温和水分蒸发情况确定用水量，一般砖湿度60%--90%为宜，夏季最高时可达到90%。浇湿的砖，砍开检查，必须有2cm砖心干燥方可，气温较低时，一般稍浇水湿润即可。
3、控制基层、粘结层及面层的孔隙透水
（1）封闭铺装基层结构中的孔隙。选择适当粒径的骨料，浇筑时充分振捣，使混凝土里实外光，减少混凝土结构中的孔隙率；砌筑砖墙应灰缝饱满，无孔洞、缝隙；结构充分干燥后，进行防水处理，彻底封闭混凝土内部水分进出通道。水景铺装基层应采用现浇混凝土结构，可掺入抗渗剂，封堵对拉螺栓孔，提高结构自防水能力。
（2）减少粘结砂浆层之间的间隙。1：3 水泥砂浆与干硬性水泥砂浆相比，干硬性水泥砂浆孔隙率明显增大，水分更容易进出，使泛碱情况增多。但水泥砂浆不适合较大厚度的找平，因此对结构完成面提出了更高的要求。
（3）封闭饰面石材本身的渗透通道。天然饰面石材均存在一定的孔隙率，对石材进行六面防护处理，一方面防护剂可渗透入石材，封堵石材孔隙（如有机硅型防护剂，氟硅型防护剂等渗透型防护剂），另一方面对面层进行一定的隔水保护（如成膜型防护剂等）。
（4）封闭饰面石材及石材之间的渗透通道。石材与石材之间无论密缝、离缝均存在一定的缝隙，这些缝隙较之石材本身孔隙，是水分更为重要的渗透通道。 铺装时，必须将石材拼缝处的砂浆清理干净（清理至粘结层），继而使用硅酮密封胶等封闭性好的材料密封，方能抑制渗透。同时，水景中的面层石材尽量设计为大尺寸板，可以减少石材的拼缝，从而减少渗透隐患。
4、其他注意事项
（1）有外立面装饰的高出地面的种植池内壁要做防水层，同时种植土顶面要低于压顶石以下至少2cm，堆土过高要及时清理。
（2）石材铺装的路面，要注意找坡合理，排水通畅，无积水。
（3）饰面施工过程中需注意防止雨水或施工用水频刷局部面砖。
（4）加强过程的保护措施，施工过程中注意成品保护工作，避免被含碱成分的土壤或者水污染。
（5）施工前要充分考虑可能发生泛碱的各施工工艺环节，提前作好预防措施，必要时样板先行。
三、出现泛碱问题的治理措施
铺装完成后，要加强日常检查，发现问题及早处理，一旦发现泛碱现象，分析原因并对症下药，避免泛碱面积进一步扩大而影响装饰性能及景观效果。常见的治理泛碱的方法有以下几种：
（1）要查明是属于“一次泛碱”还是“二次泛碱”。如果属于二次泛碱，应先堵住水源，然后再进行泛碱清理工作;如果石材没有进行防护处理或防护处理不合要求，而地下水源不能切断(如卫生间采用干硬性水泥砂浆铺贴，干硬性砂浆层极易吸水且难以排除，将导致地面石材长期泛碱)，只能根据实际环境采用合适的施工工艺进行返工处理。
（2）出现泛碱现象时可以优先选用泛碱清除剂来处理，清理完后宜选用优质的养护剂对石材的表面进行养护处理。通常，泛碱发生后可先用10%的草酸溶液，对泛碱部分进行洗刷，然后再用清水冲洗干净，待建筑材料充分干燥后，再用超强渗透、迅速固化的NC304S纳米级固化剂喷涂，或者用NC304W进行绝对地防水处理，可使泛碱现象不再发生。但泛碱清除剂对大理石表面会有腐蚀作用， 使用时须特别注意。
（3）光面石材出现泛碱时，先用云石铲刀清理较厚部分，然后再用泛碱清除剂进行处理;毛面石材出现泛碱时，由于石材表面凸凹不平，不易清理，建议涂刷完泛碱清除剂后，让其充分反应(药水由无色变成绿色)后，再用钢丝刷刷洗。
总之，消除景观饰面石材泛碱重在预防，只要探明其产生的根本原因，而在设计、施工、养护各环节中严格把关，科学防治，就完全可避免泛碱现象的发生，使天然石材这种古老的建筑材料为现代建筑再放光彩。
论文作者:王公磊,朱艳鑫,赵建功
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/14
标签：石材论文; 砂浆论文; 氢氧化钙论文; 孔隙论文; 混凝土论文; 水泥论文; 水分论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;