混凝土发碱,是建筑工程中常见的质量问题,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”。这一现象不仅影响混凝土的美观性,还可能对混凝土结构的耐久性和安全性构成威胁。下面,我们将从多个方面详细探讨混凝土发碱的原因、影响及防治措施。
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,导致混凝土表面泛碱。部分C3A含量低的水泥水化速度慢,更容易产生泛碱现象。
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密实度和强度。水灰比过高,会导致混凝土内游离水增多,水泥中的碱性物质无法完全溶解,从而在表面形成碱性物质;水灰比过低,则水泥用量不足,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充分的养护,以保证其在硬化过程中能够充分反应。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都会导致混凝土表面产生碱性物质。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。
5. 外加剂使用不当
外加剂的掺入可以改善混凝土的性能,但过量使用外加剂也会提高泛碱的概率。这是因为外加剂中的某些成分可能与水泥中的碱性物质发生反应,生成不溶于水的物质,从而在表面析出。
6. 混凝土配合比和集料配方
混凝土的配合比和集料配方对其性能有重要影响。砂率过低或级配不良的拌和混凝土容易出现泛碱现象。这是因为不合理的配合比和集料配方会导致混凝土内部孔隙结构不良,有利于碱性物质的迁移和析出。
7. 混凝土内部连通通道
混凝土内部的不密实区域会形成连通通道,这些通道为水分和碱性物质的迁移提供了路径。当混凝土内部水分充足时,碱性物质会沿着这些通道迁移到表面并析出。
8. 氢氧化钙的生成与迁移
混凝土中水泥水化反应会生成大量的氢氧化钙(Ca(OH)2),这是一种极容易溶解的物质。在混凝土硬化的初期阶段,氢氧化钙会溶解于水中并沿着混凝土内部的微小孔隙向表面迁移。到达表面后,氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙(CaCO3),留在混凝土表面形成泛碱。
9. 泛碱对混凝土性能的影响
泛碱不仅影响混凝土的美观性,还可能对混凝土的性能产生不利影响。例如,泛碱过程中水泥石内部的Ca2+不断流失,导致混凝土强度降低;析出的晶体会降低混凝土和装饰材料的粘结强度,使装饰材料脱落;泛碱还可能破坏混凝土表层的组织结构,使其空隙率增大、结构疏松、强度降低。
10. 泛碱的防治措施
针对混凝土泛碱问题,可以采取多种防治措施。选择合适的水泥品种和外加剂,减少可溶性碱盐的含量;合理控制水灰比和混凝土的配合比,提高混凝土的密实度;加强混凝土的养护工作,确保其在硬化过程中能够充分反应;对于已经出现泛碱的混凝土表面,可以采用人工刮除、喷砂法或酸洗法等方法进行处理。
11. 法律法规与标准制定
为了提高混凝土质量、延长建筑物的使用寿命,国家应制定相应的法律法规和标准规范。这些法规和标准应明确规定混凝土中可溶性碱盐的含量限制、混凝土的配合比和养护要求等关键指标,从而从源头上控制混凝土泛碱问题的发生。
混凝土发碱是一个复杂的问题,它涉及水泥成分、水灰比、养护条件、环境因素等多个方面。为了有效防治混凝土泛碱问题,我们需要从多个方面入手,采取综合措施来提高混凝土的质量和耐久性。