1、起霜的原因
1.1 內部原固
(1) 配制混凝土的水泥含堿量很高,硅酸鹽水泥熟料中,Ca0含量占62%-67%,在水泥水化硬化過程中,C3S,C2S水化生成C—S—H凝膠的同時,析出大量Ca(OH)2:,這是一種極易溶解的物質。隨著混凝土干燥,混凝土中的水分逐漸沿著內部的毛細孔向外遷移,以補償表面蒸發掉的水分,將溶于其中的Ca(0H)2,帶出,與空氣中的C02:和水分發生化學反應,生成不溶于水的白色沉淀CaS04,留在混凝土表面。
(2) 硅酸鹽水泥以硅酸鈣為主要成分,在生產水泥熟料所用的輔助原料(如硅質原料、粘土等)和燃料煤炭中,如含堿性氧化物超過規定,則在燒成的水泥熟料中,能置換出一部分C3A和C2S。在拼成砂漿或混凝土時,水泥水化,其中所含的Na20和K20分離出來,成為強堿性的Na0H和KOH,并與水泥中所含的CaSO4等硫酸鹽反應,生成Na2S04和K2S04,它們是水溶性鹽類,隨著水分遷移到表面,水分蒸發后留下白色硫酸鈉或硫酸鉀晶體。
(3) 混凝土工程使用N2S04或者以Na2S04為主要組分的復合產品作為早強劑,增加了形成白霜的可溶性鹽類,且硫酸鈉在低溫下溶解度較低,明顯地增大混凝土表面析出白霜的可能性。
(4) 某些地區,尤其是西北地區,土壤含堿量高,用這種粘土燒制的磚,內部有多種可溶性的鹽和堿i經雨淋日曬后,水分遷移蒸發,將其內部的可溶性鹽、堿帶出,結晶成一層白色物質。
1.2 外部原因
粘土磚、硅酸鹽混凝土砌塊;砂漿和混凝土等內部存在著大量孔隙,具有滲透性。自于濕度梯度的存在i外界介質進入其內部,可能會與其內部組成發生作用,然后由于蒸發又會帶出來中部分物質,加劇了白霜的產生。
上述白色物質的析出結晶在一定程度上可以提高基材表面的密實性,但由于雨水循環作用,會將沉積在表面的結晶物沖走,而基材內部由于可溶性物質的溶出,增大了孔隙串,降低了基材抗滲性,從而會使鹽、堿的析出作用加劇。
2、預防起霜的措施
2.1降低建材內部可溶性鹽的舍量
(1) 清水墻面或裝飾要求較高的墻面,用粘土燒結磚砌筑時應盡量選用質量好、含堿量低的磚。事先可以進行試驗,使粘土磚吸水飽和后,放在陰涼處,自然干燥后看表面是否起霜。
(2) 盡量選用堿金屬氧化物含量低的水泥和不含可溶性鹽的集料。
(3) 盡量不使用堿金屬氧化物含量高的外加劑。對于表面裝飾有較高要求的混凝土,Na2SO4摻量以小于水泥重量的1%為宜。如果處于較易產生析白起霜的不利條件下,在表面有較高裝飾要求的混凝土中,以不摻Na2SO4為宜。
(4) 配制混凝土時,摻加適量活性硅質摻合料,如粉煤灰、硅灰等。因為它們都含有一定量的Si02,可降低混凝土中的游離堿含量扒另外,由于粉煤灰、硅灰的摻人,硬化后混凝土的抗滲性大幅度提高,外界也難以進入??梢哉f,優質摻合料對預防起霜具有雙重效果。
2.2 基材抗滲性
(1) 在配制混凝土或砂漿時,使用減水劑可降低拌和用水量,從而降低混凝土或砂漿的孔隙率,改善孔結構,提高’抗滲性能??梢哉f,只要是能夠增強混凝土或砂漿密實性,減少開裂,且含堿金屬氧化物少的外加劑都可采用,如防水劑、膨脹劑、早強劑等。
(2) 混凝土或砂漿應振搗密實,加強抹面,最好在初凝前再次抹面,使表面由于水分蒸發產生的微裂縫閉合,水泥漿浮層密實,提高表層抗滲性,并應加強養護。
(3) 在混凝土或砂漿表面噴一層防水劑,用以封填混凝土或砂漿表面的孔隙。
2.3 基層表面的憎水處理
混凝土、砂漿和硅酸鹽混凝土砌塊等水泥基復合材料都是親水性材料,用有機硅憎水劑處理混凝土或砂漿表面后,水無法滲入基材內部,可阻止起霜。有機硅憎水劑無色透明,適合于水泥基裝飾板材、彩色混凝土(或砂漿)以及要求較高的建筑物面層的防水處理。
3、白霜的處理
(1) 由能溶于水的堿金屬鹽類(如Na2S04、K2S04、K2C0a、Na2C03等)組成的白霜,可直接用水沖刷除去。
(2) 由CaCO3沉淀形成的白霜,無法用水立即洗掉,小面積可用細砂紙磨去,大面積起霜可采用噴砂法,用噴砂機向起霜表面噴射干燥細砂。清水墻或彩色混凝土(或砂漿)表面均可采用這種方發。
(3) 如上述方法無效,則可采取酸洗法。易起霜的建筑材料都是堿性的,用酸洗法會腐蝕建筑物表面,因此不到萬不得巳不采用這種方法。
酸的濃度應盡量低,一般用草酸或1:1的稀鹽酸。清洗前,先將建筑物表面潤濕,使其表面孔隙吸水飽和(防止酸液進入孔中,以可溶性鹽的形式再產生起霜現象,或滲入內部加速鋼筋銹蝕),然后用稀酸清洗。除去白霜后,立即用清水徹底沖洗表面,防止酸液留在表面孔中。
(4) 處理后最好再用有機硅對表面做憎水處理
某脫硫石膏制品,在較潮濕的環境中,表面曾發生“反霜”現象,該“霜”經過化學分析,其中含MgO,CaO,SO3,x-衍射測出主要物相是MgSO4•4H2O。它的形成是:制品中的MgSO4為可溶性物質,可從制品內部析到表面,當遇到空氣中濕度較大時,吸潮而成鎂鹽,另外當Na2O,K2O含量較高時,也會形成Na2SO4。不同結晶水的鹽類如Na2SO4•10H2O(俗稱芒硝)或CaSO4•K2SO4•H2O復鹽,都會析至制品表面而成白色結晶。這種返霜(返堿)現象不僅影響制品外觀,嚴重的是它會影響石膏與復面層的粘結,如使紙面石膏板護面紙和膏芯脫離,石膏砌塊制品的涂料層表面粗糙甚至脫落,造成產品質量問題。
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