建筑墻體泛堿原因及防治措施

楊 阿 麗

(臨汾市建筑施工管理局質監站，山西 臨汾 041000)

0 引言

建筑物在使用一段時間后，會在建筑外墻根部或樓道墻體上產生類似鹽類物質的晶體；毛坯房屋裝潢使用一段時間后，墻面油漆及涂料會產生起鼓、開裂、脫落等現象，影響建筑整體美觀，這種現象稱為泛堿現象。建筑墻體泛堿是墻體病害中的頑疾，即使有些建筑墻體表面涂抹水泥砂漿，但泛堿后也不可避免的出現砂漿粉化、脫落的現象[1]。如果墻體泛堿問題持續出現且不能得到處理，則會直接危害建筑結構的安全，也影響周圍活動人群的人身財產安全[2]。

本文通過墻體泛堿問題的機理探索，分析泛堿現象的原因和發生條件，在此基礎上，提出適宜的墻體泛堿防治措施，有益于形成墻體材料的系統性養護方案。

1 墻體泛堿形成機理

建筑物的墻體材料一般包括鋼筋混凝土、磚石砌塊、水泥砂漿等，均為導致墻體產生泛堿病害的重要影響因素。墻體材料在水分子高的空氣中被潤濕，經過大氣環境的調節，墻體材料又經過一定的干燥期。正是在這樣干濕循環的空氣環境下，墻體材料內部會稀釋出溶解度較小的可溶性鹽堿，隨著墻體表面水分子的移動，鹽堿成分會在墻體表面堆積，就形成了泛堿現象。目前，國內外專家學者通過借助X射線熒光光譜儀，針對泛堿現象中的化學組分展開了定量與定性分析，發現泛堿物質是一種外觀類似純堿Na2CO3且具有可溶性的鹽或堿，由Na2SO4,NaOH,Na2CO3,Ca(OH)2,CaCO3和CaSO4等組成，這些化學組分材料會直接對墻體材料造成侵蝕影響[3]。另外，根據泛堿現象發生時間上的區別，可以分為一次泛堿和二次泛堿。其中一次泛堿大部分發生在施工后幾天或幾周，原因為水泥基材在水化硬化過程中，由于過量水分向墻體表面移動，會造成一次泛堿；而二次泛堿則發生在施工幾個月或幾年后，外部水侵入基體材料并溶解材料中的可溶性鹽，并沉淀在壁面上。二次泛堿會加劇墻體表面的析白現象，呈現出不均勻、不規則的狀態[4]。

2 墻體泛堿影響因素分析

2.1 外部因素

1)建筑墻體泛堿一般會發生在氣溫暖和、空氣濕度較高的地方，墻體表面的空氣流通會使得墻體處于一種往復干濕循環和熱冷交替的狀態下。因此，華南地區墻體泛堿化的可能性遠高于華北地區，而西南地區墻體泛堿化的可能性最大。通過對墻體泛堿發生的具體位置進行匯總，容易受潮的部位是泛堿現象發生的重要區域，并且這些部位大多是冷熱空氣交匯的區域。

2)泛堿問題是隨時可能出現的，是一種連續性的墻體病害問題。但夏季或秋季期間，墻體泛堿的數量相對會少一些，是因為這個季節的氣溫相對高一些，會加速墻體表面的水分蒸發，切斷了泛堿物質被水分子稀釋和傳送的可能，這種情況下泛堿物質仍舊會存在墻體材料內部，處于一種半封閉狀態，發生物化反應的概率降低。而春冬季節，環境溫度一直處于較低的狀態，墻體內部會積聚較多的水分子難以蒸發出去，給泛堿物質提供了適宜的滋生環境，在一定程度上提高了泛堿現象發生的概率。

3)隨著全球氣候的不斷上升，酸雨的產生量也會增多。研究發現，酸雨發生頻率較高的地區，建筑物外墻產生的泛堿概率也增多。酸雨不斷滲入到墻體材料內部，侵蝕材料造成材料的孔隙率增多，加劇了泛堿物質遷移到墻體表面的速度。

2.2 內部因素

1)水泥發生水化反應時不僅會產生大量硅酸鈣膠凝材料，而且還會生成許多Ca(OH)2，這些Ca(OH)2在建筑材料中以結晶體的結構狀態呈現。被溶解稀釋的Ca(OH)2會通過墻體材料內部的水分子流動，沿毛細孔遷移并堆積到墻體表面。Ca(OH)2與空氣中的CO2產生化學反應，形成不溶于水的CaCO3，CaCO3呈現出白色沉淀狀態，也就是常說的泛堿。伴隨著水泥開發技術的提升，低堿水泥逐漸替代硅酸鹽水泥，水泥中的活性礦物成分在水化反應過程中，消減掉一些Ca(OH)2，在提升膠凝材料結構穩定性的同時，也削減了泛堿現象的產生。

2)常見的建筑材料如混凝土板塊，磚石砌塊等，會在生產加工過程中摻入Na2SO4,Ca(HCOO)2等早強成分，這些外加劑主要是無機鹽成分組成，是泛堿現場的潛在風險源。此外，在混凝土冬季施工過程中添加了一些防凍劑材料也具有同等危害。因此，在混凝土生產過程中，外加劑材料的選擇和使用劑量應當十分謹慎。

3)泛堿物質從墻體材料內部向墻體表面遷移的過程中，離不開墻體內部水分子的自由移動和墻體結構的中毛細空隙，一個提供了遷移傳輸的物理通道，一個提供了遷移運輸的能量動力。

3 墻體泛堿的物理模型

墻體出現泛堿現象的物理過程由于在外界水分作用下，Ca(OH)2沿著墻體毛細通道向墻體表面逐漸遷移，其泛堿量由Ca(OH)2含量所決定。墻體泛堿的物理模型如圖1所示。

從圖1中可以看出，墻體材料中的混凝土和砂漿中存在部分Ca(OH)2，Ca(OH)2會與墻體材料中的水分子聚合，并電離分解出Ca2+與OH-，在自由水分子的傳輸流動下，攜帶著這些離子成分沿毛細孔向外遷移，最終在壁面和壁面附近結晶沉淀，產生結晶物質的墻面會產生膨脹應力，在一定程度下擴充了毛細孔的大小，加劇了泛堿問題產生；當墻體材料中的水分子處于飽和狀態下，Ca(OH)2會以較快的速度滲透擴散到墻體表面，這些Ca(OH)2會與空氣中的CO2產生化學反應生成CaCO3，在溫度上升后，墻體內部的水分會被蒸發干，這些堆積在墻體表面的CaCO3會呈現出白色沉淀物質，這也是泛堿現象。

4 墻體泛堿的治理方法

泛堿現象的產生會直接危害到墻體結構的穩定性和安全性，因此，需采用一些切實有效的防治措施對泛堿問題進行預防和治理。關于泛堿問題的預防，一般是要求在施工前，對選用材料的含堿成分進行測定，嚴格控制堿含量在規范要求范圍內。在施工過程中，可選用一些密實性材料作為主要的填充材料，提高整個墻體的密實度和抗滲性能。與此同時，在陰涼面、樓梯、洞口、廚房、衛生間等容易散布堿液的潮濕場所，應避免在雨天和低溫環境下施工。對于已經存在泛堿現象的建筑物墻體，應根據泛堿的時間和影響程度，及時治理墻體泛堿。以往治理方式是對泛堿墻體用經水稀釋的酸性液體進行噴刷，然后再利用清水沖洗干凈。這個原理是利用酸性溶液稀釋堿性物體，達到墻面表面堆積堿物質的去除，是一種成本較低且操作簡單的方法，但該方法不能從根本上切斷泛堿現象的根源，久而久之墻體材料還會積聚新的泛堿物質。通過前文分析的墻體泛堿的影響因素，我們可以選擇一些新的治理方法，從根本上切斷泛堿產生途徑[5]。

根據墻體泛堿受損的影響程度，可選擇不同的方案進行治理。對于表層泛堿程度較低的墻體，可以選擇通用的除堿劑對墻體進行噴灑清理，在墻面干燥后，再刷一層透明的防水修復液處理即可。這種方式是通過對墻體外面進行防水處理，使得墻面體系處于一個封閉狀態，這種情況下，水分子難以滲入墻體內部，墻體材料中的堿成分也就很難遷移到墻面。若采用這種方法針對大面積泛堿墻體時，需要進行小規模試驗，避免因除堿劑噴灑劑量的過多或過少，造成墻體修復的不徹底和效果不佳。對于泛堿問題較嚴重的墻體時，需要通過機械方法對起皮、脫落的墻體部位進行打磨和鏟除，除去墻體材料中的損害部分，待破損墻體材料干燥后，使用密實性較高的砂漿或水泥進行缺損部位填充，最后進行墻體表面的外觀修復。

墻體泛堿的治理也不離開日常的檢測管理，對于物業管理部門，應加強對建筑物的外觀檢測和養護管理。因此，應制定一套合適的墻體病害監管體系，應安排專人管理和監察，對于春冬季節要檢查墻體表層是否出現泛堿問題，并進行電子數據登記。在夏秋季節，要加強對泛堿墻體的重點檢查，避免因泛堿問題帶來的墻體的二次自身病害，造成墻體結構的失穩。在檢測的基礎上，選擇合適的修復方法和修復時機，對重點關注的墻體進行治理。

5 結語

墻體材料的泛堿是建筑施工過程中因材料選擇，施工方案欠缺，環境氣候等主要因素造成的墻體病害。由于墻體泛堿會引發墻體結構失穩等次生災害，因此需根據墻體泛堿的嚴重程度選擇合適的治理方案。此外，隨著科學技術的不斷發展，應加強和推廣墻體泛堿預防和處置的新方法、新工藝、新手段。