混凝土在使用过程中,常会出现表面泛碱的现象,这不仅影响美观,还可能对结构耐久性构成威胁。那么,混凝土为什么会出碱呢?这背后涉及多个复杂因素。
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产生白色粉末状物质的主要原因之一。
水灰比不合适
水灰比是指水泥与水的质量比。水灰比过高或过低都会导致混凝土泛碱。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,导致混凝土中的碱性物质无法充分反应,同样会在混凝土表面产生碱性物质。
混凝土养护不当
混凝土浇筑后需要进行养护,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。
环境因素

气候干燥、空气中二氧化碳含量较高等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。
水泥水化反应
混凝土中水泥水化反应过程中,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。随着混凝土的凝结干燥,结构内部含氢氧化钙浓度较高的游离水会逐渐沿着混凝土内部的微小孔隙向混凝土的表面移动,以补偿表面被蒸发掉的水分。移动的同时也将溶于其中的氢氧化钙带出,与空气中的CO2发生反应,生成不溶于水的白色碳酸钙(CaCO3)留在混凝土的表面。
水泥种类与质量
部分C3A含量低的水泥水化速度慢,容易产生泛碱。水泥质量差也可能导致水化速度变慢,氢氧化钙在内部积累并析出表面。
外加剂掺入过多
外加剂的过量掺入也会增加泛碱的程度。这些外加剂可能影响混凝土的水化过程,导致碱性物质在表面析出。
配合比与集料配方
在混凝土的配合比和集料配方面,砂率过小或级配不良的拌和混凝土容易出现泛碱。这是因为不良的配合比和集料配方可能影响混凝土内部的孔隙结构和水分迁移路径。
原材料可溶性盐和碱含量过高
混凝土原材料内部可溶性盐和碱含量过高,在一定条件下析出的碱量越多,表面产生泛碱的可能性越大。
温度与湿度影响
温度和湿度对泛碱有着显著的影响。泛碱是季节性问题,大部分情况下在冬季出现。因为在冬季水分的蒸发速度变慢,可以使混凝土中的盐分充分溶入孔隙水中,并迁移到砂浆的表面。低温、高湿的气候条件也容易引起泛碱的发生。
预防与处理措施
针对混凝土泛碱问题,可以采取多种预防和处理措施。例如,降低水灰比、增加养护时间、添加混合胶凝材料、添加细级别料等。对于已经出现的泛碱现象,可以采用人工刮除、喷砂法或酸洗法等方法进行清除。
混凝土出碱是一个复杂的过程,涉及多个方面的因素。要有效解决这一问题,需要从原材料选择、配合比设计、施工养护等多个环节入手,采取综合措施进行预防和处理。