淺談水泥制品起霜及起砂的原因及防治

地面起砂可以使用歐進(jìn)地坪滲透劑處理，施工簡(jiǎn)單，效果顯著。

王洋 張強(qiáng) 陳陽

關(guān)鍵詞：原因 防治 處理

建筑物水泥制品表面易產(chǎn)生析霜及起砂的現(xiàn)象，是施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量通病，既影響用戶正常使用，又影響施工單位的信譽(yù)及經(jīng)濟(jì)效益。
白霜常出現(xiàn)在水泥制成的混凝土表面、抹平的地面或墻壁等部位。除去這層白霜后，會(huì)出現(xiàn)許多針尖大小的微孔，表面不光滑，影響建筑物的美觀，降低混凝土的抗蝕性和使用壽命。這些白色的物質(zhì)，俗稱“起霜”或“反堿”，主要是一些無機(jī)鹽類從溶液中析出的結(jié)晶體，它產(chǎn)生體積膨脹，造成結(jié)晶膨脹壓力，導(dǎo)致裝飾層與基層脫離。白霜的機(jī)械強(qiáng)度很低，也是導(dǎo)致裝飾層與基層粘結(jié)不良的原因之一。起砂主要出現(xiàn)在墻面及地面，砂漿面層粗糙，光潔度差，顏色發(fā)白，不堅(jiān)實(shí)。隨著時(shí)間的推移，表面先有松散的水泥灰，用手摸時(shí)像干水泥面。砂粒逐步松動(dòng)，露出松散的水泥顆粒及砂子。
1原因的分析
(1)起霜原因的分析
①配制混凝土的水泥含堿量很高，硅酸鹽水泥熟料中CaO含量占62％一67％，在水泥硬化過程中水化生成凝膠的同時(shí)析出大量的Ca(0H)：，這是一種極易溶解的物質(zhì)。隨著混凝土干燥，混凝土中的水分逐漸沿著內(nèi)部的毛細(xì)也孔向外遷移，以補(bǔ)償表面蒸發(fā)掉的水分，將溶于其中的Ca(0H)：帶出，與空氣中的CO：和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的白色沉淀CaCO，留在混凝土表面。
②硅酸鹽水泥以硅酸鈣為主要成分，在生產(chǎn)水泥熟料所在的輔助原料(如硅質(zhì)原料、粘土等)和燃料煤炭中，如含堿性氧化物超過規(guī)定，則在其拌成的水泥砂漿或混凝土后，其水化后所含的Na墨O。和K20分離出來，成為強(qiáng)堿性的NaOH和KOH，并與水泥中所含的CAS04和K2SO。，它們是水溶性鹽類，隨著水分遷移到表面，水分蒸發(fā)后留下硫酸鈉或硫酸鉀晶體。
③混凝土工程使用Na2SO?；蛞訬a2SO。為主要組分的復(fù)合產(chǎn)品作為早強(qiáng)劑，增加了形成白霜的可溶性鹽類，且硫酸鈉在低溫下溶解度較低，明顯地增在了混凝土表面析出白霜的可能性。
④粘土磚、硅酸鹽混凝土砌塊、砂漿和混凝土等內(nèi)部存在著大量孔隙具有滲透性。由于濕度梯度存在，外界介質(zhì)進(jìn)入其內(nèi)部可能會(huì)與其內(nèi)部組成發(fā)生作用，然后由于蒸發(fā)又會(huì)帶出來一部分物質(zhì)，加劇了白霜的產(chǎn)生。上述白色物質(zhì)的析出，結(jié)晶在一定程度上右以提高基材表面的密實(shí)性，但由于雨水的循環(huán)作用，會(huì)將沉積在表面的結(jié)晶物沖走，而基材內(nèi)部由于可溶性物質(zhì)的溶出，增大了孔隙率降低了基材抗?jié)B性，從而會(huì)使鹽、堿的析出作用加劇。
(2)起砂原因的分析
①起砂的常見原因?yàn)槭┕み^程中水灰比過大。水灰比的大小是直接影響砂漿強(qiáng)度的一個(gè)重要因素。水灰比過大，強(qiáng)度就低，地表、墻面就會(huì)粗糙，不耐磨，也就容易起砂；水除了與水泥發(fā)生水化作用外，還有多余的游離水分緩慢蒸發(fā)，致使水泥漿面層出現(xiàn)無數(shù)毛細(xì)孔，它降低了砂漿的密實(shí)性，減少了水泥砂漿面層的實(shí)際厚度，從而使強(qiáng)度下降，也易磨損跑砂。
②原材料的原因。起砂一般常見于礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥和無熟料水泥，如石灰礦渣水泥、礦渣硫酸鹽水泥、鋼渣水泥等。因?yàn)檫@些水泥中熟料成分較少或沒有熟料成分，因而在水化時(shí)其液相中的ca(OH)2濃度比硅酸鹽水泥或普通水泥低，這些水泥澆制的混凝土和砂漿表面層的Ca(OH)2濃度甚至低到在堿性激發(fā)作用后不能使表面層硬化，在構(gòu)件硬化后就會(huì)引起構(gòu)件表面“起砂”，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件“脫皮”。
③水泥水化時(shí)空氣中的c02與凝膠中的ca(OH)2作用生成cacO3，從而使混凝土和砂漿表面堿度降低，使水泥不能很好的硬化：此外，混凝土和砂漿用水量過多而發(fā)生泌水現(xiàn)象，加之養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，成型后過早澆水也會(huì)引起“起砂”現(xiàn)象。
④已硬化的砂漿和混凝土經(jīng)常受到風(fēng)吹日曬、干濕循環(huán)和碳化作用等也會(huì)造成“起砂”。
2防治
(1)白霜的防治

①清水墻面或裝飾要求較高的墻面，用粘土燒結(jié)磚砌筑時(shí)應(yīng)盡量選擇質(zhì)量好，含堿量低的磚，事先可進(jìn)行試驗(yàn)，使粘土磚吸水飽和后，放在陰涼外，自然干燥后看表面是否起霜。
②盡量選用堿金屬氧化物含量低的水泥和不含可溶性鹽的集料。
③摻入高活性混合材，如礦渣微粉等，以大量吸收Ca(OH)：和堿。
④盡量不使用堿金屬氧化物含量高的外加劑。對(duì)于表面裝飾有較高要求的混凝土，Na2SO。
摻量以小于水泥重量的1％為宜。如果處于較易產(chǎn)生析白起霜的不利條件下，對(duì)表面有較高裝飾要求的混凝土中以不摻Na2sO。為宜。
⑤砼或砂漿表面應(yīng)振搗密實(shí)，加強(qiáng)抹面，最好在初凝前再次抹面，使表面由于水分蒸發(fā)產(chǎn)生的微裂縫閉合，水泥漿浮層密實(shí)，提高表層抗?jié)B性，并應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。如有條件最好在配制混凝土和砂漿時(shí)使用減水劑，以降低混凝土或砂漿中的孔隙率，改善孑L結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性能。
(2)外摻一定防霜?jiǎng)?br />起砂的防治

為了避免或減輕表面“起砂”現(xiàn)象，最好采用質(zhì)量較好的新制備的水泥，嚴(yán)格控制施工工藝，合理加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，并在凝結(jié)前后進(jìn)行二次壓面以提高其表面密實(shí)度。
3處理
(1)白霜的處理
①由能溶于水的堿金屬鹽類(如Na：s0。，K：SO。，K：CO，，Na2CO，等)組成的白霜，可直接用水沖刷除去。
②由CaCO，沉淀形成的白霜，無法用水立即洗掉，小面積可用細(xì)砂紙磨去，大面積起霜可采用噴砂法，用噴砂機(jī)向起霜表面噴射干燥細(xì)砂。
清水墻及彩色混凝土(及砂漿)表面均可采用這種方法。
③如上述方法無效，則可采用酸洗法。易起霜的建筑材料都是堿性的，用酸洗法會(huì)腐蝕建筑物表面，因此不到萬不得已不宜采用這種方法。
酸的濃度應(yīng)盡量低，一般用草酸或1：l的稀鹽酸。清洗前先將建筑物表面潤(rùn)濕，使其表面孔隙吸水飽和(防止酸液進(jìn)人孔中以引起可溶性鹽的形成再引產(chǎn)生析霜現(xiàn)象，或滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部加速鋼筋銹蝕)，然后用稀酸清洗，除去白霜后，立即用清水徹底沖洗表面，防止酸液留在表面孔中。處理后最好再用有機(jī)硅對(duì)表面做憎水處理。
(2)起砂的處理起砂面積不大的情況下，常用以下兩種辦法處理：
①起砂部分用磨石水磨，直到露出堅(jiān)硬、平整、光亮的基層表面。
清理面層，再用鋼絲刷清除松動(dòng)砂粒并沖洗干凈，最后在濕潤(rùn)面層上(但不得積水)，用純水泥漿罩面、壓光。其操作順序是：清理基層充分沖洗濕潤(rùn)鋪設(shè)純水泥漿(或撒干水泥面)1～2mm壓光2～3遍養(yǎng)護(hù)。如表面不光滑，還可以水磨一遍。
大面積起砂，可使用108膠水泥漿修補(bǔ)，具體操作方法和注意項(xiàng)如下：
a．用鋼絲刷將起砂部分的浮砂清除掉，并用清水沖洗干凈。如有裂縫或明顯的凹痕時(shí)，先用水泥拌和少量的108膠制成的膩?zhàn)忧堆a(bǔ)。
b．用108膠加水(約一倍水)攪拌均勻后，涂刷表面，以增強(qiáng)108膠水泥漿與面層的粘結(jié)力。
c．108膠水泥漿應(yīng)分層涂抹，每層涂抹約0．5mm厚為宜，一般應(yīng)涂抹3～4遍，總厚度為2mm左右。底層膠漿的配合比可用水泥：108膠：水=1：0．25：0．35，攪拌均勻后涂抹于經(jīng)過處理的地面上。操作時(shí)可用刮桿刮平，底層一般涂抹1～2遍。面層膠漿的配合比可用水泥；108膠：水=l：0．2：0．45，一般涂抹2～3遍。
d．當(dāng)室內(nèi)溫度低于10℃時(shí)，108膠將變稠甚至結(jié)凍。旋工時(shí)應(yīng)提高室溫，使其自然融化后再行配置，不宜直接用火烤加溫的方法。108膠水泥漿不宜在低溫下施工。
e．108膠水摻入水泥(砂)漿厚，有緩凝和降低強(qiáng)度的作用。隨著108膠摻量的增多，水泥(砂)漿粘結(jié)力也增加，但強(qiáng)度則逐漸下降。108膠水的合理摻量應(yīng)控制在水泥重量的20％左右。另外，結(jié)塊的水泥和顏料不得使用。
￡涂抹后按照水泥制品的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，2～3天后，用細(xì)砂輪輕輕將抹痕磨去，然后上蠟一遍，即可使用。
只要我們理解了起霜、起砂的形成機(jī)理，認(rèn)真的做好預(yù)防工作，這類建筑質(zhì)量通病就一定能夠避免。