摘 要 水泥基砂浆,特别是水泥基饰面砂浆、水泥基填缝剂的泛碱,在实际应用中非常普遍,也是一个令业界比较头疼的问题。本文分析了泛碱发生的机理、泛碱的分类、泛碱发生的条件与影响因素,以及防止泛碱应采取的措施。对于实际应用,具有较强的指导作用。
关键词 水泥基砂浆;饰面砂浆;填缝剂;泛碱;泛碱检测
0 泛碱机理概述
水泥基饰面砂浆、填缝剂等直面外界,起到了装饰、美化建筑外表面的作用。在施工或使用过程中,一旦发生泛碱,其装饰、美化作用大打折扣,有时还严重影响了外观。泛碱的主要原因是:砂浆中含有的可溶性碱、盐类溶解于水形成各种离子,在水分蒸发的过程中随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆表面,结晶形成白色的物质形成泛碱。
水泥基饰面砂浆和填缝剂的主要胶凝材料是水泥,水泥组成成分中含有CS、C2S、C3S等矿物;这些矿物在遇水水化过程中生成大量的Ca(OH)2,Ca(OH)2溶于水形成溶液。空气中CO2溶于水形成H2CO3,溶解在砂浆表面的水膜中。在水分蒸发的过程中,Ca(OH)2随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆的表面,并与溶解在砂浆表面水膜中的H2CO3反应,生成白色的CaCO3沉淀,附着在饰面砂浆、填缝剂及瓷砖表面形成泛碱,这一过程是形成泛碱的主要原因。
1 泛碱的分类
泛碱,按照发生的时间,可以分为初次泛碱和二次泛碱。
初次泛碱
初次泛碱发生在施工阶段,发生在砂浆的凝结和硬化过程中,一般在施工数天内或数周内出现。
初次泛碱发生的根本原因是水泥中含有可溶性碱的成分。施工初期,水泥处于不完全水化状态,砂浆浆体和硬化体中存在大量Ca(OH)2,在合适的温度、湿度等环境条件下,迁移至表面,从而形成泛碱。
施工期,安排在温度较高湿度较低(特殊天气)或温度较低、湿度较大的季节,易发生初次泛碱。
从实践的汇总结果看,施工后短时间内遇雨容易发生初次泛碱。实际应用中,绝大多数泛碱都是在施工后遇雨发生的。
二次泛碱
二次泛碱一般发生在砂浆硬化后,或者说发生在使用期。常常在施工后数月或数年后出现。
二次泛碱发生的根本原因,一是砂浆硬化体中含有可溶性碱成分,二是砂浆硬化体中发生了水的进出,从而带着可溶性碱发生自内而表的迁移。
一般情况下,比较潮湿的部位,如墙根、落水管、窗台两侧等雨水容易集中的地方,容易发生泛碱。
2 泛碱的防止措施
从泛碱发生的机理来分析,泛碱发生的必要条件有以下三个:
●材料本身有可溶性物质或水化反应中有可溶性物质产生;
●存在可溶性物质向外迁移的通道;
●存在可溶性物质向外迁移的载体;
水泥基饰面砂浆、填缝剂的泛碱防止,应该从这三个方面着手。
2.1 从砂浆自身设计上采取的措施
降低砂浆自身的可溶性碱
采用低碱水泥和复合水泥体系,减少硬化体系中游离氧化钙含量。
加入矿物外加剂,与水泥水化产生的氢氧化钙反应,生成水泥消化矿物。
减少或阻断可溶性碱成分迁移的通道
砂浆中加入聚合物胶粉及憎水性物质,填充和封闭硬化砂浆微小空隙,减少水分进出的几率。
尽可能设计合理的砂浆颗粒级配及添加密实性材料,使硬化体系结构致密。
合理设计砂浆的凝结时间。
2.2 从加强砂浆的施工管理上采取的措施
合理安排施工工期,避开易发生泛碱的施工环境条件。
科学组织,合理选择施工工艺,严格执行工艺要求。
●施工环境温度控制在+5℃~+35℃,低于+5℃不得施工,高于+35℃要有遮阳降温措施,温度低时要跟着大阳走,并提早收工;
●关注天气预报,尽量避免施工完的封面短期内遇到雨水,遇到下雨,刚施工完的墙面要有防雨措施;
●施工基底要干燥,控制合理的基层含水率。饰面砂浆的基层应干燥;填缝剂施工应在瓷砖粘贴完至少一天后进行;
●填缝剂施工,尽可能选择抹缝施工,避免干勾缝施工;
●选择合理的符合要求的拌合用水;
●饰面砂浆的加水量应严格控制,一是为了避免色差,二是避免砂浆拌合物中有过多或过少的水引起的初次和二次泛碱;
●填缝剂拌合时,根据工艺控制加水量:抹缝施工加水量尽量少(按下限),干勾缝施工加水量尽量多(按上限);
●施工时,尽可能抹、压密实。
●填缝剂施工后清理时,避免残留过多的水;
●砂浆拌合时,严禁掺加除拌合水之外的其它物质;
3 泛碱的处理
对于已经出现泛碱现象的工程,查清泛碱的成因,对于可溶性盐泛碱可以用水洗的方法,对于生成不溶性CaCO3的泛碱可以用3%~5%浓度的草酸或盐酸擦洗,也可以使用市面售的去碱剂处理。
泛碱一旦发生就很难彻底处理,解决泛碱的发生以预防为主,消除泛碱形成因素。饰面砂浆、填缝剂处于自然外界环境中,遇水是很难避免的,良好的填缝剂是减少泛碱的有效地解决途径。
4 砂浆的抗泛碱试验
近几年,关于饰面砂浆、填缝剂等的抗泛碱试验方法,也有多种,比较常见、常用的主要是目测办法:淋水-干燥循环法(JCT 1024-2007),具体办法如下:
把砂浆涂抹在混凝土板表面,厚度为2毫米,在标准养护条件下放置24小时后进行滴水试验,混凝土板与地面以60℃角倾斜放置,水滴竖直方向滴落,滴水速度为30秒一滴,滴水时间为24小时。晾干后观察滴水部分的泛碱情况。
其它的试验方法还有:
抗开裂仪法(肖群芳等,墙体饰面砂浆的研制及应用)
双室气候箱法(易来泰)
浸水法(参考Ritche 1960)
表面碱浸出率--比较量化的泛碱检测办法(同济大学)