在干混砂漿工業中，泛堿造成水泥基材料褪色而影響美觀性的現象是一個大家普遍關心的問題。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　1. 引言泛堿是由于鹽分沉積在礦物建筑材料如混凝土、砂漿或磚墻的表面引起的。在建筑行業這是一個大家所熟知的問題，早在19世紀人們就已經大量描述了砌筑墻體的泛堿現象(Ritchie，1960)。目前，泛堿對于裝飾砂漿如彩色抹灰砂漿和瓷磚填縫劑而言依然是一個令人頭痛的問題。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　泛堿通常不會造成砂漿明顯的破壞，而主要是影響產品的感官質量(見圖1)。泛堿經常在建筑物投入使用后的很短時間內產生，此時正是工人、建筑師和業主對新建筑物外觀質量最關心的時候。特別是當彩色砂漿的顏色較深時，表面形成的白斑會引起對比度強烈的不規則斑痕。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　泛堿在大部分情況下是由于多孔建筑材料中的水溶性組份隨孔隙水遷移到表面引起的。當傳輸媒質蒸發時，溶解在水中的組份沉淀后就會在材料表面形成鹽的堆積物。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　泛堿的形成與環境有關，很難完全消除。一些處理方法如酸洗只能暫時解決問題，泛堿在經過一段時間后常常再次出現。表1列出了礦物建筑材料最常見的泛堿形式。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　我們的研究集中在CaCO3形成方面，因為它是裝飾砂漿表面如彩色抹灰、填縫劑或飾面層產生泛堿最典型的原因。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　盡管大家對泛堿的主要擔心來自于裝飾表面的美觀性，但其它類型的砂漿如瓷磚膠或自流平墊層砂漿也會出現同樣的問題，因為形成CaCO3薄殼即碳化的原理是一樣的。如果碳化反應發生在最初階段，就會影響到硬化砂漿的表面性能以及最終的劃傷硬度或粘結性能。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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表1：泛堿物質的化學組成和來源（Henning 和sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　2. 泛堿的典型形成機理當鹽分溶解在孔隙水中并遷移到砂漿表面沉淀下來時，就會出現泛堿現象。砂漿中的孔隙一定不會完全被水充滿，即使附著在孔壁上的水膜層較薄也足以使圖2所示的反應發生。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　在波特蘭水泥基材料中CaCO3是形成泛堿的最典型相。波特蘭水泥的水化產物氫氧化鈣溶解于附著在孔壁上的水膜層中形成Ca2+和OH-。大氣中的CO2氣體擴散到孔隙中，并溶解在上述同一水膜層中，部分形成碳酸(H2CO3)。隨后發生的炭化即氫氧化鈣和碳酸之間的中和反應形成了幾乎不溶解的CaCO3(圖2)沉淀。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　溫度、濕度和風對泛堿有顯著影響。一般來說泛堿是季節性問題(Ritchie，1960)，大部分情況下在冬季出現，因為在此季節 (i) 水的蒸發速度變慢使鹽分可以遷移到砂漿的表面以及 (ii) 低溫使水在砂漿表面產生冷凝。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　泛堿基本上可以分為兩種類型(Bensted，2000)，即初次泛堿和二次泛堿。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　初次泛堿sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　施工數天或數周后在砂漿的凝結和硬化過程中發生，原因或者是由于砂漿中多余水分向外面的遷移或者是由于苛刻的氣候條件(低溫、高濕)引起了如上所述的碳化反應(圖2)。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　二次泛堿sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　可以在施工數年后發生，原因是由于砂漿與水接觸如濕氣冷凝或者水的滲透，處于干濕循環狀態下的砂漿就是一個例子。二次泛堿所發生的反應與初次泛堿是一樣的，但它所產生的斑痕常常比后者更加不均勻(Bensted，2000)。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　3. 實驗室測試泛堿的方法可以找到測試磚類材料泛堿危險性的工業標準(ASTM C 67或CSA A82.2)，但對彩色砂漿還沒有類似的標準。這說明泛堿試驗在建筑工業中很難有統一的方法。筆者所知的所有關于泛堿的測試基本上采用以下三個方法進行：sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(1) 將砂漿表面潤濕(如噴水)然后干燥來模擬室外雨水、飛濺水或霧的冷凝水的影響。試驗過程可以在水箱或室外通過多次干濕循環重復進行。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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圖3：產生CaCO3泛堿的彩色砂漿表面的反射光顯微照片。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

注意在圖中大孔隙的邊緣形成了大量的CaCO3沉淀物。在該孔隙的外緣沒有sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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圖4：產生泛堿的砂漿表面的掃描電鏡顯微照片。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　菱形礦物為典型的方解石晶體，是最常見的CaCO3(Cc)。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(2) 將砂漿樣品的下半部分浸入到水中(參見Ritchie，1960)或放置在吸了水的海綿上(參見Constantinou等，2001)使毛細水透過多孔的砂漿。當孔隙水到達砂漿表面時會蒸發并產生溶解組份的沉淀。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(3) 將砂漿樣品置于一個“雙室氣候箱”內。樣品兩側不同的氣候條件(溫度和濕度)會引起冷凝、毛細水流動和蒸發。Elotex易來泰實驗室泛堿試驗就是基于這一原理設計的(見圖5)。本測試是將鏝抹好的新鮮砂漿置于試驗設備上來檢驗其初次泛堿行為(詳情見第四節)。從出現泛堿問題的報告中可以了解到施工期間和施工之后的低溫和高濕度是形成初次泛堿的臨界氣候條件。因此，我們在實驗室對泛堿的測試就是在這樣的條件下進行的。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

4. ElotexsZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　試驗時將干砂漿與水拌和，將其鏝抹在多孔瓷磚上，然后立即放置在試驗裝置上。試驗裝置內部的氣候條件是溫暖和潮濕的，整個裝置存放在低溫室內。通過這樣的試驗，可以在幾天內檢測到泛堿形成的可能性。試驗結果是可重復的。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　將按表2所示配方制備的彩色砂漿在多孔瓷磚上批涂2 mm后，然后立即放置在試驗裝置上(如圖5所示)。7天后用肉眼和光學顯微鏡檢查試件(如圖6所示)。空白砂漿(未摻添加劑)出現了明顯的泛堿;而摻加了0.2% Elotex ERA100的彩色砂漿沒有出現泛堿。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　表2：彩色砂漿的測試配方，配比為占干砂漿的比例。sZk膩子膠粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質纖維素_北京萬圖明科技有限公司