建筑物表面泛白的原因分析及措施

张超

（建业住宅集团（中国）有限公司，河南 郑州450000）

1 硅酸盐水泥简介

硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成，其名称、含量范围如下：

1.1 硅酸三钙（3CaO．SiO2、简写为O3S），含量36%~60%

1.2 硅酸二钙（2CaO．SiO2、简写为O2S），含量15%~37%

1.3 铝酸三钙（3CaO．Al2O2、简写为C3A），含量7%~15%

1.4 铝酸四钙（4CaO．Al2O2．Fe2O3简写为C4AF），含量10%~18%

2 泛白的原因

2.1 水泥内部原因

混凝土中的胶凝材料--水泥是一种含碱量很高的物质，在混凝土的浇注过程中，水泥和水发生水化反应，生成水化硅酸钙和氢氧化钙，氢氧化钙除有一部分用以维持液相的碱度(水泥石毛细孔中液相的pH值=12.5-13.5)外，其他大多以晶体形态存在于混凝土中。由于氢氧化钙是一种极易溶解的物质，在水化初期往往是存在于混凝土的游离水中，当混凝土硬化干燥时，结构内部含氢氧化钙浓度较高的游离水就会逐渐沿混凝土毛细孔向表面渗出，以补偿表面被蒸发掉的水分，带出的氢氧化钙迅速地吸收空气中的二氧化碳和水分，发生化学反应后生成不溶于水的碳酸钙晶体(CaC03)（俗称石灰石，白色晶体或粉末），附着在混凝土表面，析出的水逐渐被蒸发。其反应式为：

Ca(OH)+CO2+nHO2-’CaCO3+(n+l)HO2

析出的水被蒸发后，碳酸钙晶体残留在混凝土表面，这就是所谓的泛白现象，一般情况下，朝阳迎风面出现的频率要比背风背光处多得多。这是由于朝阳迎风面有利于水分的蒸发．内部的游离水向表面迁移时，会向蒸发快的表面移动。

水泥砂浆或混凝土硬化后，即使比较干燥，但在使用过程中总会受到雨水浸泡，当水分渗入其内部，将其内部可溶性物质氢氧化钙带出来，与空气中的二氧化碳和水分发生反应生成碳酸钙吸附在基础表面，且碳酸钙不易被雨水冲走，因而牢固地附着在基础表面，再次形成泛白现象。

第二次泛白与初次泛白有所不同，多数情况下不会出现在混凝土的整个表面上，而是不均匀地出现在局部表面。这种泛白与水泥品种、用量、混凝土密实度、吸水率和空隙率有关。表面粗糙易积水、内部疏松吸水率大的部位最容易产生多次泛白。

2.2 外部原因

2.2.1 由于土质的本身碱含量高，用这种土壤为原料烧成的黏土砖往往尚未使用便在雨淋日晒后严重泛白；有些工程在混凝土养护时，未严格按照混凝土用水标准(JG J63-2006)规定的水源进行养护，而是采取就地取水进行养护，养护水水分蒸发后，水中碱物质遗留在基础表面，形成泛白现象。

2.2.2 施工单位对构支架基础施工重视程度不够，认为施工比较简单，振捣不到位，甚至有些工程不采用振动棒进行振捣，致使混凝土密实度不足，在天气下雨以后，水分通过密实度不足部位渗入混凝土内部，化学反应后而形成泛白现象。

2.2.3 由于经济发展迅速，工业企业遍地开花，但是由于环境保护工作未和经济同步发展，致使大气、雨水受环境污染后产生酸性氧化物。酸性氧化物和雨水结合后形成酸雨，这种酸雨渗入混凝土基础内部，与混凝土基础中的碱性物质相结合并随着水分迁移到表面结晶，也会引起泛白现象。

3 泛白现象的后果

3.1 由于碳化作用主要发生空气接触的表面，而且生成的CaCO3膜层较致密，阻碍了空气中的CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此造成混凝土硬化缓慢。

3.2 在已泛白的墙面上进行粉刷，若事先不将这层白色物质除去，则不能达到较好的效果，一定时间后还可能发生空鼓、脱皮、开裂等质量事故。

3.3 氢氧化钙使混凝土结构处于一定的碱度中，从而使各种水化物能保持稳定，保持良好的胶结能力，对于混凝土结构不密实的结构，混凝土结构中的氢氧化钙会不断溶出流失，使混凝土碱度不断降低，当氢氧化钙的浓度降到混凝土结构中各种水化物能稳定存在的极限浓度时，各种水化物将被分解或溶解，从而胶结能力降低，强度不断下降，最终使混凝土结构发生破坏。

4 泛白现象的防治措施

通常在混凝土使用的水泥质量不发生变化的条件下，现场拌制的混凝土质量的好坏是混凝土表面出现泛白现象的主要原因。需从以下几方面加强控制：

4.1 降低建筑材料内部可溶性盐和碱的含量

4.1.1 在选用水泥时，应尽量选用碱金属氧化物含量低的低碱水泥。

4.1.2 配制混凝土时，对砂、石质量要进行严格控制，应该严格控制其可溶性盐含量。

4.1.3 对于现场搅拌的混凝土用水要求采用自然水，杜绝采用污染水源进行混凝土搅拌。

4.2 提高基材的抗渗性

4.2.1 在配制混凝土或砂浆时，采用适宜的外加剂，如使用减水剂或高效减水剂，可以降低拌和用水量，从而减小混凝土或砂浆的空隙率，改善孔结构，提高抗渗性能。

4.2.2 加强对水灰比控制

混凝土在初凝时，渗出结构表面的水分越多，出现泛白的严重性就越大，也就是说水灰比大的混凝土泛白较多。现场搅拌的混凝土，施工单位对用水控制一般依据经验进行，往往出现水灰比过大现象。为此，在满足施工操作的前提下，应尽量减少拌和用水量。

4.2.3 混凝土配料要合理

由于基础工程施工时，施工单位对混凝土粗细骨料控制不严，致使混凝土内部不够密实，外部水分极易渗入混凝土构件内部，进入的水分溶解残存的氢氧化钙后发生化学反应，生成碳酸钙。

4.2.4 加强施工工艺控制

混凝土或砂浆应振捣密实，加强抹面，在初凝前再进行一次抹面，这样可使表面由于水分蒸发产生的微裂缝闭合，水泥浆浮层密实，从而提高表层抗渗性。

4.2.5 对养护措施进行改进，采取覆盖塑料薄膜的养护措施

让氢氧化钙在未到达混凝土表面前就发生化学反应，最可行的就是与二氧化碳反应生成碳酸钙，而水化蒸发的只是水分，氢氧化钙无法被带至表面，这同养护方法有一定关系。采用增加混凝土周围空气湿度，降低其蒸发干燥速度，是防止泛白的有效方法之一。因为干燥蒸发速度减慢后，空气中的二氧化碳就有更多机会可进入混凝土内部，与溶解在水中的氢氧化钙发生化学反应，生成碳酸钙。线路工程基础一般采用塑料薄膜的养护措施，而未出现泛白现象就是最好的证明。

4.3 对建筑材料表面进行憎水化处理

天长日久，基础表面还可能再次泛白，所以，除去白色物质最好用有机硅对表面做憎水处理，以达到彻底防治泛白和提高建筑物耐久性及使用寿命的目的。一般来说，混凝土、砂浆等材料都是亲水性的，也即它们表面与水的接触角小于900，因而易吸水。如果对这些材料表面进行憎水化处理，在它们的孔壁上形成一层憎水膜，则会大大降低它们的吸水性。水分不易进入，则可防止泛白现象的发生。用有机硅憎水剂处理混凝土或砂浆表面后，水在毛细管壁的接触角为100°-130°以上，可使滴在其表面上的水成为小水滴而滚淌下来，无法渗入基材内部。

5 结语

随着空气环境的变化，我国的酸雨现象越来越多，对变电所工程室外基础由于酸雨渗入混凝土基础内部，造成基础表面泛白的现象也将逐渐增加。对于混凝土质量得到有效控制，混凝土强度能满足设计要求的基础表面泛白现象应该说不会影响工程使用质量，但是对于施工过程中由于对混凝土水灰比控制不严、混凝土内部不够密实等原因造成混凝基础表面泛白现象的需引起高度重视。

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