混凝土返堿(又稱泛堿)是混凝土表面析出白色鹽類結(jié)晶的現(xiàn)象,主要由可溶性堿(如氫氧化鈣)隨水分遷移至表面并與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣所致。以下是其成因、危害及防治措施的詳細(xì)分析:
一、返堿的成因
?化學(xué)反應(yīng)過(guò)程?
水泥水化反應(yīng)生成氫氧化鈣(Ca(OH)?),溶于水后通過(guò)毛細(xì)孔遷移至表面,與CO?反應(yīng)生成碳酸鈣(CaCO?)?。
反應(yīng)式:Ca(OH)? + CO? → CaCO?↓ + H?O
誘發(fā)條件?
?水分遷移?:混凝土內(nèi)部孔隙水?dāng)y帶堿鹽向表面蒸發(fā)?。
?環(huán)境因素?:高溫、干燥或風(fēng)大加速水分蒸發(fā),加劇返堿(迎風(fēng)面更明顯)?。
?材料問(wèn)題?:高堿水泥(堿含量>0.6%)或骨料含泥量高會(huì)增大游離鈣濃度?。
二、返堿的危害
?外觀破壞?
白色結(jié)晶覆蓋表面,影響裝飾效果(如彩色混凝土)?。
?結(jié)構(gòu)損傷?
鹽分析出導(dǎo)致孔隙率增加,降低抗?jié)B性、抗凍性及強(qiáng)度?。
長(zhǎng)期返堿可能引發(fā)鋼筋銹蝕,威脅結(jié)構(gòu)安全?。
三、防治措施
(一)預(yù)防措施
?材料優(yōu)化?
使用低堿水泥(堿含量≤0.6%)或摻入粉煤灰(30%~40%)、硅灰(5%~10%)減少游離鈣?。
添加減水劑控制水灰比≤0.45,降低滲透性?。
?施工控制?
振搗密實(shí)后二次抹壓,消除泌水層?。
冬季施工需保溫(如暖棚法>5℃)?。
?養(yǎng)護(hù)管理?
初凝后覆蓋PE膜保濕養(yǎng)護(hù)≥7天,或噴涂丙烯酸養(yǎng)護(hù)劑?。
(二)治理方法
?物理清理?
輕度泛堿:鋼絲刷或高壓水槍(0.5~0.7MPa)清理?。
頑固結(jié)晶:噴砂處理后酸洗(5%草酸溶液)?。
?化學(xué)阻隔?
涂刷硅烷浸漬劑(滲透深度>5mm)或氟碳樹(shù)脂罩面(厚度≥50μm)?。
結(jié)構(gòu)性修復(fù):注射聚氨酯灌漿料封閉滲水通道?。
?創(chuàng)新技術(shù)?
電化學(xué)抑制(20V/m直流電場(chǎng))或微生物礦化(巴氏芽孢桿菌溶液)?。
四、特殊場(chǎng)景建議
?沿海/凍融區(qū)?:采用復(fù)合防護(hù)體系(硅烷浸漬+環(huán)氧樹(shù)脂+引氣劑)?。
?裝飾性混凝土?:優(yōu)先選用智能涂層(如溫敏型水凝膠)動(dòng)態(tài)封閉孔隙?。
通過(guò)材料優(yōu)化、工藝控制和科學(xué)養(yǎng)護(hù),可有效減少返堿風(fēng)險(xiǎn),延長(zhǎng)混凝土使用壽命?。