

摘 要:一些建筑物因基礎(chǔ)處理不當(dāng)或施工過(guò)程中其他原因,常出現(xiàn)“泛堿”現(xiàn)象。在其表面形成不均勻的白色絨毛或絮狀物,會(huì)附著在建筑材料的表面,或者建筑材料的孔隙里,造成建筑材料的膨脹。在化學(xué)作用下,墻體會(huì)受到侵蝕和損傷,不僅會(huì)縮短建筑物的使用壽命,而且還會(huì)對(duì)建筑物的外觀產(chǎn)生一定的影響。文章對(duì)這一現(xiàn)象的成因、機(jī)制作了分析,并結(jié)合已有的研究結(jié)果,對(duì)其進(jìn)行了初步的分析,提出了相應(yīng)的對(duì)策和可行的建議。
關(guān)鍵詞:建筑物墻面;泛堿現(xiàn)象;預(yù)防;處理
1 前言
“泛堿”現(xiàn)象是建筑物常見(jiàn)的病害之一,尤其是建筑物使用年限久遠(yuǎn)后,該現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重,同時(shí)還會(huì)對(duì)墻體和裝飾表面產(chǎn)生銹蝕,也會(huì)導(dǎo)致墻體變白脫落。即使用水泥砂漿抹平,也不能徹底消除,有些地方已經(jīng)產(chǎn)生了粉化,有些地方還產(chǎn)生了收縮,危及結(jié)構(gòu)的安全性。
2泛堿現(xiàn)象及其危害
2.1泛堿現(xiàn)象
在我國(guó)南方地區(qū),冬季短時(shí)間內(nèi)或陰雨天,外墻易出現(xiàn)泛白、結(jié)霜現(xiàn)象,且外墻和裝飾面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。久而久之,墻壁上的水漬就會(huì)越來(lái)越多,最后連成一片,光澤暗淡,同時(shí)還會(huì)有白色的結(jié)晶析出,這種現(xiàn)象被稱為“泛堿”。
2.2泛堿危害
(1)對(duì)建筑外觀的視覺(jué)效果和外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)產(chǎn)生不利影響,并給人們帶來(lái)不安全感。(2)對(duì)墻面抹灰質(zhì)量有一定的影響,如基層和墻面之間的附著力不足,使墻面之間的粘結(jié)不牢,導(dǎo)致墻皮脫落甚至有可能發(fā)生工程質(zhì)量事故。(3)墻體內(nèi)部的濕度對(duì)磚砌體及灰漿產(chǎn)生沖蝕作用,對(duì)墻體存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn),從而導(dǎo)致墻體的承載力下降,墻體表層的粉化脫落導(dǎo)致墻體的截面持續(xù)縮小,單位面積的荷載也隨之增大,從而增大了建筑的不安全性。(4)對(duì)墻體防水性能有影響,尤其是在戶外的墻壁上,由于泛堿會(huì)降低墻壁的防水性能,而且由于濕度的原因,還會(huì)對(duì)磚頭、砂漿產(chǎn)生沖蝕作用,導(dǎo)致墻體的承載力下降,結(jié)構(gòu)安全性也隨之降低[1]。
3出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象的原因
3.1建筑物泛堿的影響因素
(1)外墻涂料的吸水性過(guò)高,膠粘劑中的水泥含量過(guò)高,這是造成墻體返堿的兩個(gè)因素。天然石的晶體比較粗大,有很多肉眼看不見(jiàn)的毛細(xì)管,而水中的水溶性化學(xué)成分則會(huì)通過(guò)石頭的毛細(xì)作用滲入到石頭中。
(2)土壤和墻體內(nèi)的可溶鹽都會(huì)溶于水中,在水的蒸發(fā)過(guò)程中,溶于水的鹽分就會(huì)在墻的表面和近壁面上發(fā)生結(jié)晶沉淀,在結(jié)晶過(guò)程中,體積會(huì)發(fā)生一定程度的膨脹,因此,在墻體的表面和近壁面上,都會(huì)產(chǎn)生晶體膨脹應(yīng)力。
(3)底層堿性:由于底層的堿性過(guò)高,或者底層是鹽堿地,或者是膩?zhàn)拥钠焚|(zhì)過(guò)低,所以選擇了高堿的水泥。外墻防水性能較差,雨水滲入后,雨后水汽向外揮發(fā)。
其根源在于水泥中的鈣氧化鈣(CaO+H20=Ca(OH)2)與空氣中的CO2發(fā)生反應(yīng),生成碳酸鈣(CO2+Ca(OH)2= CaCO3+H20),其沉淀附著在混凝土制品表面;水泥基材料受水化產(chǎn)物氫氧化鈣的影響,在水蒸氣的作用下,在混凝土的裂隙中沉淀,并在其表面累積。另外,在石灰石和建筑砂中,還含有可溶的、堿的化合物,如Na2SiO3,它們與空氣中的二氧化碳作用,生成堿式或中性的鹽,如堿式碳酸鈉、碳酸鈉(Na2SiO3+Ca(OH)2=CaSiO3↓+2NaOH,NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),當(dāng)水分揮發(fā)時(shí),鹽也會(huì)變白,導(dǎo)致泛堿。
此外,在石灰石和建筑砂石中,還存在著諸如水玻璃等易溶堿鹽,如Na2SiO3,當(dāng)其與空氣中的二氧化碳作用,形成堿性或中和的鹽類。例如堿式碳酸鈉、碳酸鈉(Na2SiO3+Ca(OH)2=CaSiO3↓+2NaOH,NaOH+CO2=Na2CO3+
H2O),水分蒸發(fā)后,鹽也變成白色,從而產(chǎn)生泛堿。
3.2形成機(jī)理
Ca(OH)2+CO2+nH2O = CaCO3+(n+1)H2O
在建筑物中,所產(chǎn)生的碳酸鈣會(huì)粘附在墻面上,稱為泛堿。從以上分析可以看出,造成泛堿的內(nèi)在原因是:水泥土中富含 Ca(OH)2和孔隙,這兩種物質(zhì)都是氫氧化鈣滲入的通道[2]。
4墻面泛堿現(xiàn)象的預(yù)防措施
4.1注重外墻防潮設(shè)計(jì),地圈梁、地基梁可視作為防潮層
建筑物底部用防水砂漿砌筑,可有效地防止水從墻內(nèi)毛細(xì)往上攀爬。可種植具有較高耐鹽堿、蒸騰作用強(qiáng)、四季常青的樹木,利用植物對(duì)水、礦物質(zhì)的需要,使土壤中的水、礦物質(zhì)含量下降,從而減少土壤中水分對(duì)基礎(chǔ)及墻體的侵蝕。防止泛堿的方法有:(1)減少含堿率。減少堿性,使pH值小于10,過(guò)量的堿量是產(chǎn)生泛堿的根本原因,只有減少堿量,才能從根本上解決泛堿問(wèn)題。通過(guò)充分的養(yǎng)護(hù)(1個(gè)月)、充足的水分(2次降雨)、最終 pH在10以下(含水泥灰)。(2)降低水分,將水分控制在10%以內(nèi)。水分是制造泛堿的原動(dòng)力,也能除去泛堿。濕度要控制在10%以下,保證足夠的烘干時(shí)間。(3)做好防水,確保無(wú)滲漏(門窗、給排水、屋面、裂縫等)。(4)減少涂料的吸水性。采用高乳劑(高級(jí)涂料和光亮涂料);確保涂料的厚度(不能過(guò)度稀釋,不能偷工減料);采用油性類涂層(減少透過(guò)涂層對(duì)雨水的吸收)。
4.2堵塞
所謂堵塞,是指通過(guò)對(duì)毛細(xì)孔道進(jìn)行封堵,使其不能將鹽帶到地表。主要包括:(1)墻體灌漿。向墻體中灌注有機(jī)或其它憎水性泥漿,堵塞毛細(xì)孔道,將墻體封閉,提高墻體的承載力,起到防滲透作用,使墻體變得致密,從而有效地抑制毛細(xì)水流。如果在漿液中再添加一定比例的防水劑,則可獲得更佳的效果。(2)墻壁上設(shè)有水汽阻隔層。在墻面上貼上釉面磚等不透氣的材料作為墻面(也就是隔熱層),可以有效地阻止水的揮發(fā),避免鹽和堿的結(jié)晶沉淀。例如,采用此法對(duì)廁所墻面進(jìn)行了兩年的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)墻面上的仿瓷漆有起泡、開(kāi)裂、脫落等情況,而貼面基本完好,說(shuō)明這種處理方式是可行的。
4.3截?cái)?/p>
截?cái)喾ㄖ傅氖菍?duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行治理,并對(duì)其進(jìn)行有效控制,以避免地下水侵入,阻斷毛細(xì)水來(lái)源。具體預(yù)防方法為:(1)灌漿法。采用水力、氣壓、電化學(xué)等方法對(duì)土體進(jìn)行均勻的注漿,然后通過(guò)充填、滲透和擠壓等方法對(duì)其進(jìn)行注漿,使原本比較疏松的土體變成具有高強(qiáng)度、防滲和耐化學(xué)穩(wěn)定性的固結(jié)體。注漿技術(shù)是向土體中注入化學(xué)、膠凝材料、乳化瀝青等物質(zhì),從而達(dá)到降低地基滲透率的一種技術(shù)。(2)橫向加固地基。將地基梁兩邊的濕土刮掉,任其自然干燥,或者用人工方法,然后覆蓋兩層防水布,再填充干大顆粒如爐渣、砂礫等;為增加水分蒸騰作用,可在渣、礫石之間設(shè)置通氣通道,使之與外界相通。(3)做隔水帶。一般采用在地基及基礎(chǔ)梁四周做隔水帶(或隔水層),使地下水不滲入地基中,防止地下水對(duì)地基的腐蝕及沿墻上浮[3]。
5建筑物墻面泛堿現(xiàn)象的具體處理措施
5.1初發(fā)泛堿的治理
對(duì)出現(xiàn)泛堿的板材,尤其是原有的泛堿區(qū)進(jìn)行清洗,應(yīng)對(duì)整塊板面做好防水工作,以防止泛堿現(xiàn)象再出現(xiàn)。可以采用反堿劑來(lái)清除,先將所有的堿面都鏟除,暴露出底層或者磚頭,用草酸(量控制在5%~10%之間)清洗泛堿區(qū)堿性墻面可中和,間隔一定時(shí)間后,用水沖凈,墻面干燥后修補(bǔ);還可以選用60℃左右的熱水。具體可以依據(jù)以下步驟進(jìn)行初發(fā)泛堿的治理:①清:用鏟刀將膩?zhàn)隅P除直到鏟不動(dòng)為止,泛堿部位周圍盡量鏟掉;②拌:將反堿劑混合物刷于泛堿處,注意手腕用力避免留有細(xì)孔;③補(bǔ):等消堿反應(yīng)固化后補(bǔ)膩?zhàn)樱雀稍锖髧娡咳槟z漆。
5.2新建筑物的泛堿處理措施
對(duì)出現(xiàn)“泛堿”的建筑物,采取以上措施進(jìn)行綜合整治,可以達(dá)到一定的修復(fù)效果。本著“防治結(jié)合”的思路,對(duì)于新建建筑物,若能在設(shè)計(jì)與建造中,在不增加成本的前提下,杜絕“泛堿”現(xiàn)象及由此造成的多種損害,提高建筑物的可靠性、美觀性、耐久性和安全性具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義??蓮囊韵峦緩竭M(jìn)行處理:
5.2.1建筑物的設(shè)計(jì)層面
(1)充分考慮地基的處理與設(shè)計(jì),將基礎(chǔ)防水作為重點(diǎn)。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,可增加防水層的厚度及高度,增強(qiáng)其抗?jié)B性能;如有需要,可將建筑物的防潮層與建筑物圈梁連成一體,將建筑物圈梁視為防潮層。在條件許可的情況下,可在地基底部及周邊加鋪防水卷材或防水材料,以防止地基被水浸壞。
(2)在地面下的墻、地基的兩側(cè)及底部涂上一層瀝青膠漿或用高分子材料對(duì)混凝土進(jìn)行浸泡。例如:以9:1比例的苯乙烯環(huán)氧樹脂或苯乙烯不飽和聚酯溶液進(jìn)行浸漬,浸泡深度不少于2厘米;必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行抗?jié)B、耐蝕及承載能力測(cè)試。在鋪設(shè)油氈時(shí),外形應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔,避免形成尖角,以利于鋪設(shè)油氈時(shí)不發(fā)生折損和破損。
(3)承重墻上的灰漿強(qiáng)度要提升一級(jí)?;疑按u不得用于承重墻,且承重墻宜采用清水澆筑,砌筑時(shí)應(yīng)以1:1-1:2水泥砂漿砌筑。
(4)家居裝飾應(yīng)選用合適種類的油漆。根據(jù)情況可以選擇底層防水漆,或者其他具有良好透氣性能的油漆,或者不溶于水的油漆。
(5)地圈梁底及地基底宜采用煤渣、砂礫等填料或三合土進(jìn)行夯實(shí)。其作用是:一是加強(qiáng)基礎(chǔ),提高地基的承載力;二是在地基的四周產(chǎn)生了一條毛細(xì)裂縫,防止了毛細(xì)水滲入地基[4]。
5.2.2建筑物的建設(shè)層面
(1)在選材方面,應(yīng)注重選用合適的水泥品種;在生產(chǎn)過(guò)程中,要注意選材及生產(chǎn)廠家,避免使用含鹽堿土的燒結(jié)磚??蛇m時(shí)選用水硬性水泥(如粉煤灰等材料)替代氣硬性水泥(如石灰)。
(2)在混凝土的生產(chǎn)調(diào)配中,嚴(yán)格把控骨料的水灰比、級(jí)配,同時(shí)可添加適量防水劑、減水劑等以提高混凝土的密實(shí)度。水灰比對(duì)混凝土強(qiáng)度影響巨大,應(yīng)作為關(guān)鍵因素,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)比例把控。另外,在鹽堿土中,應(yīng)適量加入抗水劑和減水劑,以提高混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度。
(3)在砌筑過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制好砂漿的強(qiáng)度,保證砂漿的密實(shí)程度,不能在施工過(guò)程中“偷工減料”,嚴(yán)格把控工序和施工質(zhì)量。
(4)在鹽堿地區(qū)進(jìn)行建筑施工時(shí),要將磚塊儲(chǔ)存在高處,在磚垛底部要鋪上油氈之類的防水材料,防止因雨水或積水而導(dǎo)致磚塊被水浸濕,從而將鹽分侵滯入材料中。
(5)改善基底材料的防滲性能。在配制混凝土或灰漿時(shí),摻入適量的減水劑,可減少摻入水、減少空隙、改善孔隙結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)抗?jié)B能力。如果對(duì)其進(jìn)行疏水改性,使其在孔壁表面形成一層疏水膜,將極大地降低其吸水性。這使得落在其表面的水變成了細(xì)小的水珠,順著它的表面滾落,不能滲透到基底里面。同時(shí),它也適用于對(duì)裝修材料、有色混凝土(或灰漿)和對(duì)裝修有更高要求的建筑表面進(jìn)行防水。
5.2.3已使用堿性材料的建筑物,可將濕氣排除在外壁之外
(1)應(yīng)做好建筑物底部四周的防潮措施。有了橫向防潮措施,還要注重豎向防潮的設(shè)置,建筑基礎(chǔ)底部的墻壁可用防水砂漿砌筑,以防止水從墻里面的毛細(xì)管滲入。
(2)減少建材中的可溶鹽類和堿類物。一是可以先做個(gè)實(shí)驗(yàn),先將粘土磚吸收水分,然后置于陰涼的地方,讓它自然風(fēng)干,觀察其表面是否發(fā)白,即可判定;二是選擇水泥配置混凝土?xí)r,要盡可能選擇低堿金屬氧化物的水泥,對(duì)其中的可溶鹽量進(jìn)行嚴(yán)格控制,在容易出現(xiàn)泛白現(xiàn)象的部位下最好不使用。
(3)改善基底材料的防滲性能。如果對(duì)其進(jìn)行疏水改性,使其在孔壁表面形成疏水膜,將極大地降低其吸水性。水分不易滲入,可避免泛白。利用基礎(chǔ)注漿方法,在土體中施加加壓注漿,阻斷毛細(xì)水的滲流通道,降低土體的滲透性。
(4)人工導(dǎo)引墻體內(nèi)的濕氣滲出,使其快速蒸發(fā)。人工導(dǎo)引氣化通道,避免墻體和墻面被腐蝕。采用粘附性極佳的透濕材料進(jìn)行墻面裝修,使墻面上的水分加快蒸發(fā),使墻面上的鹽分結(jié)晶至膨脹導(dǎo)致墻皮脫落。
6結(jié)論
綜上所述,墻面泛堿是施工中比較常見(jiàn)的一種現(xiàn)象,處理起來(lái)也比較麻煩,因此,要事先對(duì)容易泛堿的墻面進(jìn)行預(yù)防,分析產(chǎn)生泛堿現(xiàn)象的根本原因,結(jié)合分析結(jié)果,采取相應(yīng)的措施。對(duì)新建建筑物,在設(shè)計(jì)、施工階段采取合適的處理方法,通過(guò)對(duì)原材料質(zhì)量的控制,制定合理、科學(xué)的施工工藝,加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù),可以有效地預(yù)防泛堿。
參考文獻(xiàn)
[1]李志松.墻面泛堿現(xiàn)象預(yù)防和處理方法探析[J].中國(guó)室內(nèi)裝飾裝修天地,2019(016):316.
[2]林銘釧.基于園林景觀中水景泛堿現(xiàn)象的預(yù)防處理研究[J].福建建材,2023(8):101-103.
[3]張正新,張麗.透水磚在生產(chǎn)過(guò)程中泛堿處理方法[J].科技和產(chǎn)業(yè),2024(002):024.
[4]宋曉星.建筑外墻瓷磚泛堿現(xiàn)象及控制措施分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2022,20(1):40-42.