淺析花崗巖泛堿現(xiàn)象的成因及處理辦法

韓峰

摘 要 花崗巖在室外工程中應(yīng)用廣泛，但因室外環(huán)境復(fù)雜，石材經(jīng)常出現(xiàn)返堿現(xiàn)象。本文分析室外鋪貼花崗巖返堿現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，提出預(yù)防措施，給出返堿后的處理方法，以供大家參考。

關(guān)鍵詞 花崗巖;室外工程;泛堿

花崗巖在室外濕貼法施工時(shí)，返堿現(xiàn)象常見(jiàn)。泛堿影響裝飾效果，降低了建筑工程觀感質(zhì)量和評(píng)定等級(jí)。

1泛堿現(xiàn)象的成因

1.1 石材的黏結(jié)層是堿的主要來(lái)源

堆積在石材表面的返堿物質(zhì)的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣來(lái)源于石材的黏結(jié)層?；◢弾r的黏結(jié)層為1∶3的干硬性水泥砂漿[1]。干硬性砂漿中的水泥，在水化過(guò)程中伴隨大量堿性物質(zhì)的產(chǎn)生，主要包括3CaO·SiO2·3H2O 和 Ca（OH）2，其中 Ca（OH）2占整個(gè)水化物的 20%。反應(yīng)過(guò)程如下：

2（3CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2

2（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·SiO2·3H2O+Ca（OH）2

二氧化碳與氫氧化鈣作用形成碳酸鈣

Ca（OH）2 + CO2+H2O= CaCO3

是碳酸鈣這種鹽形成了“泛堿”現(xiàn)象。

1.2 環(huán)境中長(zhǎng)期有水分補(bǔ)給

返堿的過(guò)程類似鐘乳石的形成。堿、水和通道是三個(gè)必要條件。

水是返堿現(xiàn)象的第一成因。雨水或地面水（或潮濕）都可以作為泛堿物質(zhì)的溶劑和載體，水沿石材表面和縫隙侵入石材板，并溶入 Ca（OH）2和其他鹽類物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)移到石材表面，然后，Ca（OH）2溶液在CO2作用下生成CaHCO3直至CaCO3形成流“白漿”現(xiàn)象，隨著水分的蒸發(fā)，CaCO3和其他鹽類物質(zhì)結(jié)晶物就形成“水斑”、“泛堿”的現(xiàn)象。（機(jī)理如下）

Ca（OH）2+2H2CO3=Ca（HCO3）2+2H2O

Ca（OH）2+Ca（HCO3）2=2CaCO3↓+2H2O

1.3 石材本身的材料特性

花崗巖的吸水率通常小于0.5%。因吸水率小，溶有氫氧化鈣的水分只能吸附于石材表面，給碳酸鈣的形成創(chuàng)造了條件。而且石材有較多的貫通裂隙，貫通裂隙為融有堿性物質(zhì)的水分到達(dá)石材表面提供了通道。

2泛堿危害

泛堿會(huì)在石材表現(xiàn)形成白色固體流墜物，嚴(yán)重影響美觀，降低裝飾效果。隨著泛堿程度的嚴(yán)重，會(huì)嚴(yán)重縮短石材壽命，浪費(fèi)資源。常見(jiàn)公共建筑的室外廣場(chǎng)、臺(tái)階，因泛堿造成返工，會(huì)給參建各方造成經(jīng)濟(jì)損失，形成不良社會(huì)影響。同時(shí)，隨著堿性粉塵的飄散還會(huì)影響人體健康。

3預(yù)室外鋪貼石材產(chǎn)生泛堿現(xiàn)象的措施

3.1 阻斷石材泛堿的通道

石材鋪貼前做防堿背涂處理。防堿背涂就是在石材背面和側(cè)面背涂專用處理劑，該溶劑滲透到石材結(jié)構(gòu)的微細(xì)孔隙中，形成一層致密的涂層，使水、Ca（OH）2、鹽等其他物質(zhì)無(wú)法侵入，切斷了泛堿通道，就可以遏止泛堿現(xiàn)象了[2]。

防堿背涂的具體施工做法：先將背面和四個(gè)側(cè)面清理干凈，然后涂刷二道防護(hù)劑，涂刷時(shí)要求保證涂面干燥，涂刷后要求陰干，每一遍陰干后方可涂刷第二遍，兩遍涂刷方向應(yīng)垂直。

3.2 減少 Ca（OH）2、鹽類等生成物

（1）控制水泥堿的含量指標(biāo)的控制。用于鋪設(shè)天然石材的水泥應(yīng)采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的水泥，SO2≤3.5%，CaO≤0.6%。表面裝飾有較高要求的混凝土，Na2SO4摻量為水泥質(zhì)量的l%以下;處于較易產(chǎn)生泛白現(xiàn)象的條件下，以不摻Na2SO4為宜。

（2）濕貼法所用的水泥砂漿宜摻入減水劑和 108 膠攪拌均勻，以減少 Ca（OH）2析出，砂漿稠度宜為 6～8cm，灌漿法砂漿稠度宜為 8～12cm。

鋪貼前基底清理干凈，涂刷一道素水泥漿。完成以上的特殊工序后，按照正常的施工程序鋪設(shè)花崗巖。

3.3 減少水的侵入

（1）作業(yè)前不可大量對(duì)天然石材和墻面淋水，防止水泥基黏結(jié)材料在水化反應(yīng)初期生成 Ca（OH）2溶于水，隨著的水分蒸發(fā)轉(zhuǎn)移石材和黏結(jié)材料的接觸面上。

（2）防止雨水從板縫侵入溶解 Ca（OH）2，天氣晴朗時(shí)再把 Ca（OH）2溶液帶出外面，在接縫產(chǎn)生泛堿現(xiàn)象，板材面板塊必須離縫鑲貼，縫寬不應(yīng)小于5mm，使用石材專用硅硐耐候密封膠密封。

（3）室外廣場(chǎng)或大型公共建筑物的臺(tái)階鋪設(shè)天然石材時(shí) ，解決雨水的疏散路徑，不要產(chǎn)生積水，以免溶入雨水中 Ca（OH）2遇到空氣中的CO2生成CaCO3出現(xiàn)白漿的現(xiàn)象。

（4）室外天然石材鋪貼貼完成后，全面積噴涂有機(jī)硅防水劑或其他無(wú)色護(hù)面涂劑，較少酸雨的影響[3]。

4石材泛堿后的處理

隨著堿性物質(zhì)的溶解、反應(yīng)，泛堿現(xiàn)象會(huì)逐漸緩解。在泛堿現(xiàn)象出現(xiàn)后，定期清理石材表面的“白漿”，一段時(shí)間后泛堿會(huì)減輕至最后消失。采用以下辦法處理已經(jīng)出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象的石材。

①季節(jié)性泛堿可使用結(jié)晶劑進(jìn)行磨拋處理即可恢復(fù)石材表面光澤。②采用5%～10%的草酸溶液反復(fù)清洗相應(yīng)部位。③增設(shè)排水溝，截?cái)唷⑹鑼?dǎo)水流，避免積水。

5結(jié)束語(yǔ)

石材泛堿重在預(yù)防，如果在使用和維護(hù)過(guò)程中治理天然石材裝飾面泛堿，不但需要反復(fù)處理，而且費(fèi)用高昂。預(yù)防泛堿現(xiàn)象重點(diǎn)是要在施工前盡可能充分考慮到可能發(fā)生泛堿的各個(gè)環(huán)節(jié)，有針對(duì)性的采取措施消除發(fā)生泛堿現(xiàn)象的隱患。在設(shè)計(jì)、材料、施工各環(huán)節(jié)中嚴(yán)格把關(guān)，科學(xué)防治，結(jié)合當(dāng)前的研究成果和自身的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就可完全避免泛堿現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而使石材建筑成為真正的“長(zhǎng)壽建筑”。

參考文獻(xiàn)

[1] 符芳，劉巽伯.建筑材料[M].南京：東南大學(xué)出版社，1995：51.

[2] 穆宗石.住宅工程質(zhì)量控制手段和措施[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000：62.

[3] 杜鈞.如何防治花崗巖外墻貼面質(zhì)量通病[J].山西建筑，2003（8）：107-108.