返碱问题释疑 (2008/03/30 16:02)

返碱的机理：碱性离子通过水份带出表面与钠、钙等离子在表面结晶和生成盐分并结晶形成白色粉末。

返碱问题常现于：干粉涂料、水泥基自流平、耐磨地坪、填缝剂等干粉砂浆。

　　引起返碱的因素：

　　①硅酸盐水泥水化过程中，C₃S和C₂S水化生成C-S-H凝胶的同时，形成了大量的Ca(OH)₂，Ca(OH)₂除有一部分用以维持液相的碱度外，其它大多以晶体形态存在于水泥石中。Ca(OH)₂是一种极易溶解的物质，在水泥基材料凝结硬化早期，其中的自由水会逐渐沿着内部毛细孔向外迁移，以补偿表面被蒸发掉的水分，在这一过程中，必然会将溶于其中的Ca(OH)₂带出，当到达材料表面后，Ca(OH)₂还会与空气中的CO₂和水分发生化学反应生成不溶于水的白色沉淀CaCO₃，附着在材料表面，这就是常见的表面泛白现象。这是最基本的一个因素，其他很多因素的本质和该条基本相同。

　　②赶工期（常见于冬春季），使用Na₂SO₄、CaCl₂或以它们为主的复合产品作为早强剂，增加了水泥基材料的可溶性物质。

　　③材料自身内部存在一定量的碱是先决条件，产生的原因水泥基材料属于多孔材料, 内部存在有大量尺寸不同的毛细孔, 成为可溶性物质在水的带动下从内部迁移出表面的通道。

　　④水泥基材料即使硬化后比较干燥，但在使用过程中受到雨水浸泡，当水分渗入其内部，将其内部可溶性物质带出来，在表面反应并沉淀。

　　⑤湿度较大时，空气中的CO₂与水分结合形成H₂CO₃，渗透到基材内部与Ca(OH)₂化合成Ca(HCO₃)₂ , Ca(HCO₃)₂随着表面水分蒸发被带出来，直接结晶或者再与H₂CO₃反应生成CaCO₃。

　　⑥酸雨渗入基材内部，与基材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。

　　返碱析出结晶在一定程度上可以增加基材表面的密实性，但是由于雨水循环作用，会将沉积在表面的可溶性的结晶物冲走，而基材内部由于可溶性物质的溶出，增大了孔隙率，降低了基材的抗渗性，从而会使盐、碱的析出作用加剧。

　　减轻返碱的措施：

　　①没有根治的办法，只能尽可能降低其发生的几率，控制干粉砂浆搅拌过程的加水量。施工时地坪材料不能泌水、完全干燥前表面不能与水接触；填缝剂施工过程务必在海绵擦拭后使表面水分尽快挥发，或使用不要太湿润的海绵。

　　②尽量使用低碱水泥和外加剂。

　　③优化配合比，增加水泥基材料密实度，减小毛细孔。例如使用其它熟料、填料替代部分水泥。

　　④使用返碱抑制剂。

　　⑤避免在干燥、刮风、低温环境条件下施工。

　　⑥硅酸盐水泥与高强硫铝酸盐水泥复合使用有一定效果。原理如下：

　　Ⅰ、硫铝酸盐水泥的2CaO•SiO₂水化后生成的Ca(OH)₂会与其它水化产物发生二次反应，形成新的化合物。3Ca(OH)₂+Al₂O₃•3H₂O+3(CaSO₄•2 H₂O)+20 H₂O→3 CaO•Al₂O₃•3CaSO₄•32H₂O。因此硫铝酸盐水泥水化产物不存在Ca(OH)₂析晶。

　　Ⅱ、硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥复合使用，水化过程中硫铝酸盐水泥会把普通硅酸盐水泥产生的多余的Ca(OH)₂消耗掉，从根本上解决了返碱的问题。

　　出现返碱后的处理方法：

　　①填缝剂出现严重返碱时，用低浓度的盐酸、草酸如５％的稀盐酸清洗，必要时用防水剂涂刷。

　　②硫酸钠起霜应采用物理法处理。

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