淺析花崗巖泛堿現象的成因及處理辦法

韓峰

摘 要 花崗巖在室外工程中應用廣泛，但因室外環境復雜，石材經常出現返堿現象。本文分析室外鋪貼花崗巖返堿現象出現的原因，提出預防措施，給出返堿后的處理方法，以供大家參考。

關鍵詞 花崗巖;室外工程;泛堿

花崗巖在室外濕貼法施工時，返堿現象常見。泛堿影響裝飾效果，降低了建筑工程觀感質量和評定等級。

1泛堿現象的成因

1.1 石材的黏結層是堿的主要來源

堆積在石材表面的返堿物質的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣來源于石材的黏結層?；◢弾r的黏結層為1∶3的干硬性水泥砂漿[1]。干硬性砂漿中的水泥，在水化過程中伴隨大量堿性物質的產生，主要包括3CaO·SiO2·3H2O 和 Ca（OH）2，其中 Ca（OH）2占整個水化物的 20%。反應過程如下：

2（3CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2

2（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·SiO2·3H2O+Ca（OH）2

二氧化碳與氫氧化鈣作用形成碳酸鈣

Ca（OH）2 + CO2+H2O= CaCO3

是碳酸鈣這種鹽形成了“泛堿”現象。

1.2 環境中長期有水分補給

返堿的過程類似鐘乳石的形成。堿、水和通道是三個必要條件。

水是返堿現象的第一成因。雨水或地面水（或潮濕）都可以作為泛堿物質的溶劑和載體，水沿石材表面和縫隙侵入石材板，并溶入 Ca（OH）2和其他鹽類物質，將其轉移到石材表面，然后，Ca（OH）2溶液在CO2作用下生成CaHCO3直至CaCO3形成流“白漿”現象，隨著水分的蒸發，CaCO3和其他鹽類物質結晶物就形成“水斑”、“泛堿”的現象。（機理如下）

Ca（OH）2+2H2CO3=Ca（HCO3）2+2H2O

Ca（OH）2+Ca（HCO3）2=2CaCO3↓+2H2O

1.3 石材本身的材料特性

花崗巖的吸水率通常小于0.5%。因吸水率小，溶有氫氧化鈣的水分只能吸附于石材表面，給碳酸鈣的形成創造了條件。而且石材有較多的貫通裂隙，貫通裂隙為融有堿性物質的水分到達石材表面提供了通道。

2泛堿危害

泛堿會在石材表現形成白色固體流墜物，嚴重影響美觀，降低裝飾效果。隨著泛堿程度的嚴重，會嚴重縮短石材壽命，浪費資源。常見公共建筑的室外廣場、臺階，因泛堿造成返工，會給參建各方造成經濟損失，形成不良社會影響。同時，隨著堿性粉塵的飄散還會影響人體健康。

3預室外鋪貼石材產生泛堿現象的措施

3.1 阻斷石材泛堿的通道

石材鋪貼前做防堿背涂處理。防堿背涂就是在石材背面和側面背涂專用處理劑，該溶劑滲透到石材結構的微細孔隙中，形成一層致密的涂層，使水、Ca（OH）2、鹽等其他物質無法侵入，切斷了泛堿通道，就可以遏止泛堿現象了[2]。

防堿背涂的具體施工做法：先將背面和四個側面清理干凈，然后涂刷二道防護劑，涂刷時要求保證涂面干燥，涂刷后要求陰干，每一遍陰干后方可涂刷第二遍，兩遍涂刷方向應垂直。

3.2 減少 Ca（OH）2、鹽類等生成物

（1）控制水泥堿的含量指標的控制。用于鋪設天然石材的水泥應采用回轉窯生產的水泥，SO2≤3.5%，CaO≤0.6%。表面裝飾有較高要求的混凝土，Na2SO4摻量為水泥質量的l%以下;處于較易產生泛白現象的條件下，以不摻Na2SO4為宜。

（2）濕貼法所用的水泥砂漿宜摻入減水劑和 108 膠攪拌均勻，以減少 Ca（OH）2析出，砂漿稠度宜為 6～8cm，灌漿法砂漿稠度宜為 8～12cm。

鋪貼前基底清理干凈，涂刷一道素水泥漿。完成以上的特殊工序后，按照正常的施工程序鋪設花崗巖。

3.3 減少水的侵入

（1）作業前不可大量對天然石材和墻面淋水，防止水泥基黏結材料在水化反應初期生成 Ca（OH）2溶于水，隨著的水分蒸發轉移石材和黏結材料的接觸面上。

（2）防止雨水從板縫侵入溶解 Ca（OH）2，天氣晴朗時再把 Ca（OH）2溶液帶出外面，在接縫產生泛堿現象，板材面板塊必須離縫鑲貼，縫寬不應小于5mm，使用石材專用硅硐耐候密封膠密封。

（3）室外廣場或大型公共建筑物的臺階鋪設天然石材時 ，解決雨水的疏散路徑，不要產生積水，以免溶入雨水中 Ca（OH）2遇到空氣中的CO2生成CaCO3出現白漿的現象。

（4）室外天然石材鋪貼貼完成后，全面積噴涂有機硅防水劑或其他無色護面涂劑，較少酸雨的影響[3]。

4石材泛堿后的處理

隨著堿性物質的溶解、反應，泛堿現象會逐漸緩解。在泛堿現象出現后，定期清理石材表面的“白漿”，一段時間后泛堿會減輕至最后消失。采用以下辦法處理已經出現泛堿現象的石材。

①季節性泛堿可使用結晶劑進行磨拋處理即可恢復石材表面光澤。②采用5%～10%的草酸溶液反復清洗相應部位。③增設排水溝，截斷、疏導水流，避免積水。

5結束語

石材泛堿重在預防，如果在使用和維護過程中治理天然石材裝飾面泛堿，不但需要反復處理，而且費用高昂。預防泛堿現象重點是要在施工前盡可能充分考慮到可能發生泛堿的各個環節，有針對性的采取措施消除發生泛堿現象的隱患。在設計、材料、施工各環節中嚴格把關，科學防治，結合當前的研究成果和自身的工程實踐經驗，就可完全避免泛堿現象的發生，進而使石材建筑成為真正的“長壽建筑”。

參考文獻

[1] 符芳，劉巽伯.建筑材料[M].南京：東南大學出版社，1995：51.

[2] 穆宗石.住宅工程質量控制手段和措施[M].北京：中國建筑工業出版社，2000：62.

[3] 杜鈞.如何防治花崗巖外墻貼面質量通病[J].山西建筑，2003（8）：107-108.