混凝土表面为什么返碱

混凝土表面返碱是一种常见的现象，它表现为混凝土表面出现白色粉末状或绒毛状的物质，俗称“泛碱”或“泛霜”。这一现象不仅影响混凝土的美观，还可能对其力学性能和耐久性造成不利影响。那么，混凝土表面为什么会返碱呢？以下从多个方面进行详细阐述。

1. 水泥成分不合理

水泥是混凝土的主要成分之一，其中含有的可溶性碱盐（如Na2O、K2O、Ca2+等）在水分的作用下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸盐，这是导致混凝土表面返碱的主要原因之一。这些碱盐随着水分迁移到混凝土表面，并在水分蒸发后留下白色物质。

2. 水灰比不合适

水灰比是指水泥与水的质量比，它直接影响混凝土的性能。水灰比过高或过低都可能导致混凝土返碱。水灰比过高时，水泥用量过多，导致水泥中的碱性物质无法完全溶解，从而在混凝土表面形成碱性物质；水灰比过低时，水泥用量不足，混凝土中的碱性物质无法充分反应，同样会在表面产生碱性物质。

3. 混凝土养护不当

混凝土浇筑后需要进行适当的养护，以保证混凝土在硬化过程中能够充分反应。如果养护不当，如养护时间过短、养护温度过低等，会导致混凝土中的碱性物质没有得到充分反应，从而在表面形成碱性物质。

4. 环境因素

气候干燥、空气中二氧化碳含量较高等环境因素也会导致混凝土表面返碱。地下水位较高、地下埋设的管道泄露等也可能导致混凝土泛碱。这些因素通过影响混凝土中水分的蒸发和碱性物质的迁移，进而引发返碱现象。

5. 混凝土内部结构

混凝土的内部结构对其返碱现象也有重要影响。表面粗糙、内部疏松易吸水的地方更容易产生返碱。这是因为这些地方的孔隙率较大，有利于水分和碱性物质的迁移和积聚。

6. 温湿度变化

温湿度变化是混凝土返碱的外因之一。在温湿度变化或压力变化以及干湿循环和冷热交替的条件下，混凝土中的水分会加速蒸发，从而带动碱性物质向表面迁移。

7. 水泥水化产物

水泥水化过程中会生成大量的Ca(OH)2等碱性物质。这些物质在混凝土硬化的初期阶段会溶解于水中，并沿着混凝土内部的微小孔隙向表面移动。到达表面后，它们会与空气中的CO2反应生成不溶于水的白色CaCO3，留在混凝土表面形成返碱。

8. 外部水分渗透

在混凝土硬化后，外部的水分（如雨雪）也会渗到混凝土的内部，导致部分Ca(OH)2溶解并带到混凝土表面，进一步加剧返碱现象。

9. 原材料选择

原材料的选择对混凝土返碱也有重要影响。选用含钠、钾低的水泥、少含或不含可溶性物质的粗细骨料以及SO42-含量低的纯净水或饮用水作拌合用水，可以有效减少混凝土中的碱性物质含量，从而降低返碱的风险。

10. 化学抑制

通过掺入外加剂或活性材料（如硬脂酸盐、丙烯酸盐等有机外加剂以及自然界的硅藻土、粒化矿渣等），可以使Ca(OH)2与其他物质组成稳定成分或被集料吸附，不再迁移至混凝土外表面，从而达到预防返碱的目的。

11. 防水处理

在混凝土拌合物中添加防水性外加剂或在混凝土硬化后在其表面喷涂防水物质，可以堵塞毛细孔口，形成一层憎水薄膜，使可溶性物质不能析出，从而有效防止返碱现象的发生。

12. 施工工艺

施工工艺对混凝土返碱也有一定影响。例如，在施工时振捣到位并及时压实混凝土表面，可以减少外表水分进入混凝土内部的可能性，从而预防二次返碱现象的发生。

13. 季节性影响

返碱现象往往是季节性的。在春季和冬季等温湿度变化较大的季节，混凝土中的盐分更容易溶入孔隙水中并迁移到表面，从而引发返碱现象。

14. 泛碱的破坏作用

混凝土返碱不仅影响外观质量，还可能对混凝土的力学性能和耐久性造成破坏。返碱会导致混凝土表面疏松掉皮、开裂等现象的发生，同时还会破坏混凝土内部的稳定平衡状态，导致胶凝性组份化学分解和强度损失。

15. 返碱的治理措施

对于已经出现的返碱现象，可以采取多种治理措施。例如，对可溶于水的盐碱类直接用干净水冲洗干净；对于不易溶于水的盐霜如CaCO3等可用钢刷或砂纸擦磨掉或用稀盐酸清洗。此外还可以通过改进配方、控制原材料碱性物质摄入、改进生产工艺流程等方法来预防返碱现象的发生。

混凝土表面返碱是由多种因素共同作用的结果。为了有效预防和治理返碱现象，需要从原材料选择、施工工艺、养护措施等多个方面入手，采取综合措施来降低返碱的风险。