摘 要 水泥基砂漿,特別是水泥基飾面砂漿、水泥基填縫劑的泛堿,在實際應用中非常普遍,也是一個令業界比較頭疼的問題。本文分析了泛堿發生的機理、泛堿的分類、泛堿發生的條件與影響因素,以及防止泛堿應采取的措施。對于實際應用,具有較強的指導作用。
關鍵詞 水泥基砂漿;飾面砂漿;填縫劑;泛堿;泛堿檢測
0 泛堿機理概述
水泥基飾面砂漿、填縫劑等直面外界,起到了裝飾、美化建筑外表面的作用。在施工或使用過程中,一旦發生泛堿,其裝飾、美化作用大打折扣,有時還嚴重影響了外觀。泛堿的主要原因是:砂漿中含有的可溶性堿、鹽類溶解于水形成各種離子,在水分蒸發的過程中隨水通過砂漿的毛細管遷移到砂漿表面,結晶形成白色的物質形成泛堿。
水泥基飾面砂漿和填縫劑的主要膠凝材料是水泥,水泥組成成分中含有CS、C2S、C3S等礦物;這些礦物在遇水水化過程中生成大量的Ca(OH)2,Ca(OH)2溶于水形成溶液。空氣中CO2溶于水形成H2CO3,溶解在砂漿表面的水膜中。在水分蒸發的過程中,Ca(OH)2隨水通過砂漿的毛細管遷移到砂漿的表面,并與溶解在砂漿表面水膜中的H2CO3反應,生成白色的CaCO3沉淀,附著在飾面砂漿、填縫劑及瓷磚表面形成泛堿,這一過程是形成泛堿的主要原因。
1 泛堿的分類
泛堿,按照發生的時間,可以分為初次泛堿和二次泛堿。
初次泛堿
初次泛堿發生在施工階段,發生在砂漿的凝結和硬化過程中,一般在施工數天內或數周內出現。
初次泛堿發生的根本原因是水泥中含有可溶性堿的成分。施工初期,水泥處于不完全水化狀態,砂漿漿體和硬化體中存在大量Ca(OH)2,在合適的溫度、濕度等環境條件下,遷移至表面,從而形成泛堿。
施工期,安排在溫度較高濕度較低(特殊天氣)或溫度較低、濕度較大的季節,易發生初次泛堿。
從實踐的匯總結果看,施工后短時間內遇雨容易發生初次泛堿。實際應用中,絕大多數泛堿都是在施工后遇雨發生的。
二次泛堿
二次泛堿一般發生在砂漿硬化后,或者說發生在使用期。常常在施工后數月或數年后出現。
二次泛堿發生的根本原因,一是砂漿硬化體中含有可溶性堿成分,二是砂漿硬化體中發生了水的進出,從而帶著可溶性堿發生自內而表的遷移。
一般情況下,比較潮濕的部位,如墻根、落水管、窗臺兩側等雨水容易集中的地方,容易發生泛堿。
2 泛堿的防止措施
從泛堿發生的機理來分析,泛堿發生的必要條件有以下三個:
●材料本身有可溶性物質或水化反應中有可溶性物質產生;
●存在可溶性物質向外遷移的通道;
●存在可溶性物質向外遷移的載體;
水泥基飾面砂漿、填縫劑的泛堿防止,應該從這三個方面著手。
2.1 從砂漿自身設計上采取的措施
降低砂漿自身的可溶性堿
采用低堿水泥和復合水泥體系,減少硬化體系中游離氧化鈣含量。
加入礦物外加劑,與水泥水化產生的氫氧化鈣反應,生成水泥消化礦物。
減少或阻斷可溶性堿成分遷移的通道
砂漿中加入聚合物膠粉及憎水性物質,填充和封閉硬化砂漿微小空隙,減少水分進出的幾率。
盡可能設計合理的砂漿顆粒級配及添加密實性材料,使硬化體系結構致密。
合理設計砂漿的凝結時間。
2.2 從加強砂漿的施工管理上采取的措施
合理安排施工工期,避開易發生泛堿的施工環境條件。
科學組織,合理選擇施工工藝,嚴格執行工藝要求。
●施工環境溫度控制在+5℃~+35℃,低于+5℃不得施工,高于+35℃要有遮陽降溫措施,溫度低時要跟著大陽走,并提早收工;
●關注天氣預報,盡量避免施工完的封面短期內遇到雨水,遇到下雨,剛施工完的墻面要有防雨措施;
●施工基底要干燥,控制合理的基層含水率。飾面砂漿的基層應干燥;填縫劑施工應在瓷磚粘貼完至少一天后進行;
●填縫劑施工,盡可能選擇抹縫施工,避免干勾縫施工;
●選擇合理的符合要求的拌合用水;
●飾面砂漿的加水量應嚴格控制,一是為了避免色差,二是避免砂漿拌合物中有過多或過少的水引起的初次和二次泛堿;
●填縫劑拌合時,根據工藝控制加水量:抹縫施工加水量盡量少(按下限),干勾縫施工加水量盡量多(按上限);
●施工時,盡可能抹、壓密實。
●填縫劑施工后清理時,避免殘留過多的水;
●砂漿拌合時,嚴禁摻加除拌合水之外的其它物質;
3 泛堿的處理
對于已經出現泛堿現象的工程,查清泛堿的成因,對于可溶性鹽泛堿可以用水洗的方法,對于生成不溶性CaCO3的泛堿可以用3%~5%濃度的草酸或鹽酸擦洗,也可以使用市面售的去堿劑處理。
泛堿一旦發生就很難徹底處理,解決泛堿的發生以預防為主,消除泛堿形成因素。飾面砂漿、填縫劑處于自然外界環境中,遇水是很難避免的,良好的填縫劑是減少泛堿的有效地解決途徑。
4 砂漿的抗泛堿試驗
近幾年,關于飾面砂漿、填縫劑等的抗泛堿試驗方法,也有多種,比較常見、常用的主要是目測辦法:淋水-干燥循環法(JCT 1024-2007),具體辦法如下:
把砂漿涂抹在混凝土板表面,厚度為2毫米,在標準養護條件下放置24小時后進行滴水試驗,混凝土板與地面以60℃角傾斜放置,水滴豎直方向滴落,滴水速度為30秒一滴,滴水時間為24小時。晾干后觀察滴水部分的泛堿情況。
其它的試驗方法還有:
抗開裂儀法(肖群芳等,墻體飾面砂漿的研制及應用)
雙室氣候箱法(易來泰)
浸水法(參考Ritche 1960)
表面堿浸出率--比較量化的泛堿檢測辦法(同濟大學)