建筑物表面泛白的原因分析及措施

張超

（建業住宅集團（中國）有限公司，河南 鄭州450000）

1 硅酸鹽水泥簡介

硅酸鹽水泥熟料主要由四種礦物組成，其名稱、含量范圍如下：

1.1 硅酸三鈣（3CaO．SiO2、簡寫為O3S），含量36%~60%

1.2 硅酸二鈣（2CaO．SiO2、簡寫為O2S），含量15%~37%

1.3 鋁酸三鈣（3CaO．Al2O2、簡寫為C3A），含量7%~15%

1.4 鋁酸四鈣（4CaO．Al2O2．Fe2O3簡寫為C4AF），含量10%~18%

2 泛白的原因

2.1 水泥內部原因

混凝土中的膠凝材料--水泥是一種含堿量很高的物質，在混凝土的澆注過程中，水泥和水發生水化反應，生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣，氫氧化鈣除有一部分用以維持液相的堿度(水泥石毛細孔中液相的pH值=12.5-13.5)外，其他大多以晶體形態存在于混凝土中。由于氫氧化鈣是一種極易溶解的物質，在水化初期往往是存在于混凝土的游離水中，當混凝土硬化干燥時，結構內部含氫氧化鈣濃度較高的游離水就會逐漸沿混凝土毛細孔向表面滲出，以補償表面被蒸發掉的水分，帶出的氫氧化鈣迅速地吸收空氣中的二氧化碳和水分，發生化學反應后生成不溶于水的碳酸鈣晶體(CaC03)（俗稱石灰石，白色晶體或粉末），附著在混凝土表面，析出的水逐漸被蒸發。其反應式為：

Ca(OH)+CO2+nHO2-’CaCO3+(n+l)HO2

析出的水被蒸發后，碳酸鈣晶體殘留在混凝土表面，這就是所謂的泛白現象，一般情況下，朝陽迎風面出現的頻率要比背風背光處多得多。這是由于朝陽迎風面有利于水分的蒸發．內部的游離水向表面遷移時，會向蒸發快的表面移動。

水泥砂漿或混凝土硬化后，即使比較干燥，但在使用過程中總會受到雨水浸泡，當水分滲入其內部，將其內部可溶性物質氫氧化鈣帶出來，與空氣中的二氧化碳和水分發生反應生成碳酸鈣吸附在基礎表面，且碳酸鈣不易被雨水沖走，因而牢固地附著在基礎表面，再次形成泛白現象。

第二次泛白與初次泛白有所不同，多數情況下不會出現在混凝土的整個表面上，而是不均勻地出現在局部表面。這種泛白與水泥品種、用量、混凝土密實度、吸水率和空隙率有關。表面粗糙易積水、內部疏松吸水率大的部位最容易產生多次泛白。

2.2 外部原因

2.2.1 由于土質的本身堿含量高，用這種土壤為原料燒成的黏土磚往往尚未使用便在雨淋日曬后嚴重泛白；有些工程在混凝土養護時，未嚴格按照混凝土用水標準(JG J63-2006)規定的水源進行養護，而是采取就地取水進行養護，養護水水分蒸發后，水中堿物質遺留在基礎表面，形成泛白現象。

2.2.2 施工單位對構支架基礎施工重視程度不夠，認為施工比較簡單，振搗不到位，甚至有些工程不采用振動棒進行振搗，致使混凝土密實度不足，在天氣下雨以后，水分通過密實度不足部位滲入混凝土內部，化學反應后而形成泛白現象。

2.2.3 由于經濟發展迅速，工業企業遍地開花，但是由于環境保護工作未和經濟同步發展，致使大氣、雨水受環境污染后產生酸性氧化物。酸性氧化物和雨水結合后形成酸雨，這種酸雨滲入混凝土基礎內部，與混凝土基礎中的堿性物質相結合并隨著水分遷移到表面結晶，也會引起泛白現象。

3 泛白現象的后果

3.1 由于碳化作用主要發生空氣接觸的表面，而且生成的CaCO3膜層較致密，阻礙了空氣中的CO2的滲入，也阻礙了內部水分向外蒸發，因此造成混凝土硬化緩慢。

3.2 在已泛白的墻面上進行粉刷，若事先不將這層白色物質除去，則不能達到較好的效果，一定時間后還可能發生空鼓、脫皮、開裂等質量事故。

3.3 氫氧化鈣使混凝土結構處于一定的堿度中，從而使各種水化物能保持穩定，保持良好的膠結能力，對于混凝土結構不密實的結構，混凝土結構中的氫氧化鈣會不斷溶出流失，使混凝土堿度不斷降低，當氫氧化鈣的濃度降到混凝土結構中各種水化物能穩定存在的極限濃度時，各種水化物將被分解或溶解，從而膠結能力降低，強度不斷下降，最終使混凝土結構發生破壞。

4 泛白現象的防治措施

通常在混凝土使用的水泥質量不發生變化的條件下，現場拌制的混凝土質量的好壞是混凝土表面出現泛白現象的主要原因。需從以下幾方面加強控制：

4.1 降低建筑材料內部可溶性鹽和堿的含量

4.1.1 在選用水泥時，應盡量選用堿金屬氧化物含量低的低堿水泥。

4.1.2 配制混凝土時，對砂、石質量要進行嚴格控制，應該嚴格控制其可溶性鹽含量。

4.1.3 對于現場攪拌的混凝土用水要求采用自然水，杜絕采用污染水源進行混凝土攪拌。

4.2 提高基材的抗滲性

4.2.1 在配制混凝土或砂漿時，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，從而減小混凝土或砂漿的空隙率，改善孔結構，提高抗滲性能。

4.2.2 加強對水灰比控制

混凝土在初凝時，滲出結構表面的水分越多，出現泛白的嚴重性就越大，也就是說水灰比大的混凝土泛白較多?，F場攪拌的混凝土，施工單位對用水控制一般依據經驗進行，往往出現水灰比過大現象。為此，在滿足施工操作的前提下，應盡量減少拌和用水量。

4.2.3 混凝土配料要合理

由于基礎工程施工時，施工單位對混凝土粗細骨料控制不嚴，致使混凝土內部不夠密實，外部水分極易滲入混凝土構件內部，進入的水分溶解殘存的氫氧化鈣后發生化學反應，生成碳酸鈣。

4.2.4 加強施工工藝控制

混凝土或砂漿應振搗密實，加強抹面，在初凝前再進行一次抹面，這樣可使表面由于水分蒸發產生的微裂縫閉合，水泥漿浮層密實，從而提高表層抗滲性。

4.2.5 對養護措施進行改進，采取覆蓋塑料薄膜的養護措施

讓氫氧化鈣在未到達混凝土表面前就發生化學反應，最可行的就是與二氧化碳反應生成碳酸鈣，而水化蒸發的只是水分，氫氧化鈣無法被帶至表面，這同養護方法有一定關系。采用增加混凝土周圍空氣濕度，降低其蒸發干燥速度，是防止泛白的有效方法之一。因為干燥蒸發速度減慢后，空氣中的二氧化碳就有更多機會可進入混凝土內部，與溶解在水中的氫氧化鈣發生化學反應，生成碳酸鈣。線路工程基礎一般采用塑料薄膜的養護措施，而未出現泛白現象就是最好的證明。

4.3 對建筑材料表面進行憎水化處理

天長日久，基礎表面還可能再次泛白，所以，除去白色物質最好用有機硅對表面做憎水處理，以達到徹底防治泛白和提高建筑物耐久性及使用壽命的目的。一般來說，混凝土、砂漿等材料都是親水性的，也即它們表面與水的接觸角小于900，因而易吸水。如果對這些材料表面進行憎水化處理，在它們的孔壁上形成一層憎水膜，則會大大降低它們的吸水性。水分不易進入，則可防止泛白現象的發生。用有機硅憎水劑處理混凝土或砂漿表面后，水在毛細管壁的接觸角為100°-130°以上，可使滴在其表面上的水成為小水滴而滾淌下來，無法滲入基材內部。

5 結語

隨著空氣環境的變化，我國的酸雨現象越來越多，對變電所工程室外基礎由于酸雨滲入混凝土基礎內部，造成基礎表面泛白的現象也將逐漸增加。對于混凝土質量得到有效控制，混凝土強度能滿足設計要求的基礎表面泛白現象應該說不會影響工程使用質量，但是對于施工過程中由于對混凝土水灰比控制不嚴、混凝土內部不夠密實等原因造成混凝基礎表面泛白現象的需引起高度重視。

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