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摘要：针对长安大学渭水校区教职工工作用房出现的建筑物墙体泛碱现象，分析了产生泛碱现象的原因和本质，根据工程实践经验，提出了治理和防治的具体措施，并在该工程中实际应用，结果表明，效果良好，泛碱现象消除。
关键词：墙面泛碱 可溶性盐 结晶 防治 治理
Analysis of the mechanism and control measures of the surface of concrete surface
ZHU Wei， ZHU Jiangjiang，WANG Xing
Shanxi construction engineering group corporation limited,Xi’an 710032, Shaanxi Province, PRC
Abstract：For a project of chang’an university weishui campus in building the wall whiskering phenomenon, analyzes the causes of whiskering phenomenon and essence, according to engineering practice experience, puts forward the management and control of specific measures, and practical application in the project, the results show that, the effect is good, eliminate whiskering phenomenon.
Keywords：metope whiskering; soluble salt; crystallization; prevention and treatment; governance
西安市长安大学渭水校区教职工工作用房为剪力墙结构，结构高度为90.45米，地下1层，地上30层，该工程施工过程中，建筑物室内墙面出现了局部泛碱问题，主要表现为17层、18层剪力墙等处的墙体出现一层白色略显灰的片状、鳞状及针状结晶体。墙面泛碱不仅影响墙面观感，还会导致墙面装饰层开裂、鼓包、脱落等，尤其对墙体混凝土构建中钢筋的影响较大[1]。
泛碱现象表明其内部发生了明显的渗滤，严重的渗滤会导致混凝土孔隙率增加，从而降低混凝土的强度和增加混凝土受侵蚀的几率。长期不处理，会造成混凝土剪力墙内的受力钢筋严重腐蚀，影响墙体结构的安全性和耐久性。因此，必须对泛碱现象进行防治及处理，根据泛碱形成的机理，制定和实施有针对性的对策，达到防治的目的[2-3]。
1混凝土表面泛碱形成机理
混凝土表面泛碱的原因可分为内部原因和外部原因[4-6]。 内部原因主要是建筑材料存在可溶性的盐类和碱类物质；外部原因是由于水泥、砂、石子等基层材料具有一定的渗透性，当水分从材料表面向内部渗透后，将可溶性物质溶解，当水分蒸发时，溶解的盐碱类便在墙体表面结晶析出，使墙体表面出现泛碱。
1）混凝土中的胶凝材料—水泥是一种碱含量很高的物质， 硅酸盐水泥中， CaO 的含量大约为 62%~672% 。混凝土的硬化是水泥与水发生反应的结果，水泥水化过程中，C3S 和C2S 水化生成 C-S-H 凝胶的同时，形成了大量的 Ca(OH)2，在整个水化反应的过程中不仅能生成硅酸钙，也会产生大量的游离钙、硅酸和氢氧根，而混凝土的疏松多孔结构决定了它必然有一定的含水率，当混凝土中水量足够多时，在毛细压的作用下，水会沿着毛细孔或微裂缝向表面潜出，此时混凝土中的氢氧化钙、钠、等物质也会随着水涌出。在到达混凝土表面，随着水分的蒸发而迅速与空气中的二氧化碳发生化学反应，形成不易溶于水的白色碳酸钙，残留在混凝土表面形成白色粉末或结晶形成白色硬块，出现泛碱现象。 反应式为：Ca(OH)2+CO2=H2O+CaCO3
2）冬季混凝土施工过程中，为提高混凝土早期强度和加快施工进度， 一般都使用 Na2SO4 、CaCl 2 或以它们为主的复合物作为早强剂， 增加了混凝土中的可溶性物质，增大了混凝土表面泛白的可能性。
3）混凝土粗骨料或沙子进厂把控不严，含碱量不达标以及氯离子含量过高，在搅拌时带入也是形成后期泛碱的一个重要原因。
2工程实例分析
2.1 泛碱现象
该工程建筑物室内墙面泛碱位置处于17层、18层剪力墙朝阳迎风墙面，如图2-1所示。
图2-1 墙面泛碱图
Fig.2-1 Stable of metope whiskering
2.2 泛碱现象原因分析
针对该工程建筑物出现的墙面泛碱现象，将表面泛碱产物研磨成粉末，利用 D/MAX-3C型 X 射线衍射仪进行物质分析，结果表明，泛碱产物主要成分为CaCO3、 Ca(OH)2，还有 Na2SO4、K2SO4等一些可溶性盐类物质（如图2-2）。 Ca(OH)2是水泥的水化产物，CaCO3是 Ca(OH)2吸收空气中的 CO2反应生成，Na2SO4、K2SO4则是水泥熟料的辅助原料中，通常含有Na2O、K2O 等碱性氧化物，水泥在与水拌合后碱性氧化物溶于水后生成 NaOH 和 KOH，与水泥中 CaSO4等硫酸盐反应生成 Na2SO4、K2SO4。
图2-2 混凝土泛碱物质的X射线衍射分析图
Fig.2-2 Picture of X diffraction analysis of efflorescence materials of concrete
分析探讨造成建筑物17层、18层剪力墙墙面泛碱的原因主要为：①由于天气严寒引起的冻融循环的破坏，引起墙体泛碱。②该楼层施工过程中，恰逢冬季，气温骤降，为提高混凝土早期强度和加快施工进度，采取了加热保温措施，同时使用了早强剂，增加了混凝土中的可溶性物质，增大了混凝土表面泛白的可能性。
3混凝土泛碱的治理措施
3.1 泛碱现象治理
施工过程中出现泛碱现象需要进行处理，应根据具体形成原因，分析物质成分采取相应措施，对可溶于水的盐碱类，直接用水冲洗；对不易溶于水的盐霜，可采用喷砂法，即用喷砂机向有泛碱的表面喷射干燥的细砂，在砂粒的打击下，泛碱被去除。
针对该工程中建筑物17层、18层剪力墙出现的墙面泛碱现象，结合泛碱物质主要成分分析结果，项目部采取了两种方法进行治理。方法一：采用喷砂法。方法二：采用水冲洗结合保温薄膜覆盖，即将有泛碱的表面用清水冲洗，冲洗完成后立即用保温薄膜覆盖。
结果表明：采用方法一，在砂粒的打击下，泛碱被去除，15天之后，出现了二次泛碱；采用方法二，待墙面水分蒸干后，泛碱现象随之消除，之后没有出现二次泛碱。
3.2 泛碱现象防止
为了避免泛碱现象的出现，本文根据泛碱形成的机理提出了以下防止措施：
1）加强混凝土浇筑过程中振捣控制，提高混凝土的密实性，混凝土浇筑时混凝土振捣不密实，凝固的过程中表面会形成大量毛细孔道，在外部蒸发较快时易将可溶性物质带出；混凝土振捣密实可降低泛碱出现的可能性。
2）加强抹面，最好在初凝前再进行一次抹面，使表面由于水分蒸发产生的微裂缝闭合，水泥浆浮层密实，提高表层抗渗性。
3）保证混凝土早期养护，当水分容易蒸发的部位浇水、覆盖保护后，降低了混凝土表面水分蒸发的速度，空气中二氧化碳进入混凝土内部与溶解在水中的氢氧化钙反应，产生的碳酸钙沉淀在混凝土内部，能降低混凝土表面的泛碱率。
4）建筑材料表面进行憎水化处理：对材料表面进行憎水化处理，在孔壁上形成一层憎水膜，大大降低吸水性。水分不易进入，则可防止泛碱现象。
5）降低建筑材料内部可溶性盐和碱的含量：尽量选用碱金属氧化物含量低的低碱水泥；配制混凝土时，严格控制集料可溶性盐含量；尽量不使用碱金属含量高的外加剂。 表面装饰有较高要求的混凝土，Na2SO4 掺量为水泥质量的 1% 以下；处于较易产生泛碱现象的条件下，以不掺 Na2SO4为宜。
6）加强模板拆除工序控制，混凝土浇筑完毕后，应根据施工天气、温度、风向影响，结合各层施工状况，决定混凝土模板的拆除时间。
4结语
混凝土泛碱现象对建筑结构质量和工程质量等级评定具有一定影响，因此在施工过程中，应加以防治。本文主要对建筑物中墙面泛碱现象进行了分析，并根据实验结果提出了切实有效的处理方法，该法治理效果显著、经济实用、简单易操作、具有一定的可推广性，同时提出了泛碱现象防止措施，可为以后相关工程提供借鉴。
参考文献
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[6]冯乃谦，实用混凝土大全[M]．北京：科学出版社，2001.
论文作者:朱伟,朱江江,王星
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/2
标签：混凝土论文; 表面论文; 现象论文; 墙面论文; 可溶性论文; 水化论文; 物质论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;