混凝土表面泛碱原因
据不完全统计,混凝土泛碱在混凝土工程施工中出现的比例高达三分之一以上,虽然泛碱一般不会对混凝土结构造成质量事故,但是它的存在对混凝土的外观质量影响较大,严重影响混凝土结构的美观和质量等级的评定和验收。
1、混凝土泛碱产生的原因和机理
混凝土表面泛碱,俗称泛白或起霜,通过多次对泛碱产生的白色松软物质进行化学分析。结果表明:大部分产生的泛碱都是不溶于水的碳酸钙,偶尔也会发现极少量的其他种类的泛碱。这些盐类一般会随着雨雪等外界水分的作用下顺水而去,但是在部分拐角等角落里不易去除,对外观质量产生很大的影响。其存在于混凝土的游离水中,随着混凝土的凝结干燥,结构内部含氢氧化钙浓度较高的游离水会逐渐沿着混凝土内部的微小孔隙向混凝土的表面移动,以补偿表面被蒸发掉的水分,移动的同时也将溶于其中的氢氧化钙带出。移动到表面后,水分逐渐蒸发掉,而同时带到表面的氢氧化钙迅速与空气中的co2发生反应,生成不溶于水的白色碳酸钙留在混凝土的表面。
随着混凝土在硬化过程的不断进行,硬化速度逐渐减慢,泛碱逐渐停止,但是数月甚至数年时间内,遇到雨水或者是南方返潮天气,水分通过某些部位渗入混凝土内部,与残存的氢氧化钙溶合。随着外界温度的上升,水分随着温度的升高而蒸发,这时就会带着溶于其中的氢氧化钙再次带到结构表面,当水分 蒸发后,留下反应后的碳酸钙),形成第二次泛碱。第二次泛碱与第一次有些许差别,就是第二次泛碱存在不规律性,不会整个结构面都有,只是不均匀的出现在局部表面,这与水泥种类,密度,吸水率,表面粗糙度等等有关。
研究表明,影响混凝土是否产生泛碱和泛碱严重性的因素主要分以下几个方面:
⑴水灰比过大。水灰比过大使混凝土内游离水增多,混凝土泛碱的可能性增大。
⑵与水泥本身有关,部分c3a含量低的水泥水化速度慢,容易产生泛碱。
⑶外加剂掺入过多也会增加泛碱的程度。
⑷在混凝土的配合比和集料配方面,砂率过小或级配不良的拌和混凝土容易出现泛碱。
2、混凝土泛碱的预防措施
⑴、我们知道,在混凝土初凝的时候,析出到结构表面的水分越多,出现泛碱的严重程度就越大,也说明了水灰比大的混凝土泛碱的几率和程度越严重,而干硬性混凝土就越少,所以在满足施工要求的基础上减少拌合用水是减少泛碱的方法之一。
⑵、泛碱是由于携带氢氧化钙的水分子通过混凝土的空隙到达结构表面生成碳酸钙的。我们可以增加养护时间,使混凝土的干燥时间延长,增加空气中的二氧化碳与氢氧化钙在混凝土内部反应的几率和时间,使生成的碳酸钙留在混凝土内部。另外可以在混凝土中添加配置的混合凝胶材料,使氢氧化钙在未析出之前就发生反应,以此来减少氢氧化钙的生成。
⑶、采用添加细集料的方式,如气相法二氧化硅、偏高岭土或者石灰石粉堵塞混凝土孔隙,这样也可以达到降低泛碱的作用。
3、混凝土泛碱的治理
⑴当泛碱表面面积不是很大、泛碱不是很严重的情况下,可以直接人工刮去即可,利用一些有一定厚度和刚度的钢片人工刮去混凝土表面的泛碱,露出内部混凝土即可。
⑵当泛碱量比较大的情况下可以采取喷砂法,喷砂法采用普通的喷砂机装上细颗粒的砂子对泛碱混凝土进行喷砂,直至露出混凝土新的表面即可。
⑶在特殊情况下如果采用喷砂不可行,可以选择酸洗法,利用1:10的(盐酸:水)稀盐酸进行清洗。在清洗之前必须用水湿润泛碱部位的表面,以利于稀盐酸能够充分的与泛碱进行反应,也可以防止盐酸通过混凝土孔隙进入内部对内部钢筋进行腐蚀。