混凝土表面泛碱（霜）的原因与处理措施

混凝土泛碱时一种常见的现象，引发这种现象的原因很多，多于混凝土自身的密实性，混凝土用水量、外界气候的温湿度等因素有关。虽然形成的原因多种多样，但分析其主要原因，然后对症下药，还是可以预防这一现象的。

（一）泛碱(霜)原因

一般来说，混凝土泛碱是混凝土中可溶性碱（如氢氧化钙、钠、钾等物质）随着水分迁移到混凝土表面，在水分蒸发后留下“白霜”或白色绒毛状的物质。一般情况下，背光面和背风面出现泛碱的可能性要比迎风面和朝阳面小得多或者根本就不出现泛碱。这是因为朝阳面和迎风面有利于水份的蒸发，混凝土干燥过程中，内部的多余水份向混凝土表面移动时，必然首先大量地向热量大、蒸发快的表面移动，因而被带到这些表面的氢氧化钙就比其它表面上的氢氧化钙多，泛碱也就比其它表面严重。

(1)泛碱条件

混凝土中可溶性碱或盐是返碱的内因条件，一般来源于水泥、外加剂以及水泥水化产物，其成分一般为Ca(OH)2、Na2SO4、K2SO4、NaOH和KOH等。温湿度变化或压力变化以及干湿循环和冷热交替时返碱的外因，水是载体。

(2)泛碱过程

混凝土中水泥水化反应生成大量胶凝物质的同时，也生成大量的Ca(OH)2。在混凝土硬化的初期阶段，Ca(OH)2溶解于水中，沿着混凝土内部的微小孔隙向混凝土的表面移动，移动到表面后，Ca(OH)2与空气中的CO2反应生成不溶于水的白色CaCO3留在混凝土的表面。其化学反应式为：

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

混凝土硬化后，在雨雪作用下，外部的水分也会渗到混凝土的内部，会造成部分Ca(OH)2溶解带到带到混凝土的表面。这种泛碱的产生与混凝土的密实度、吸水率、表面孔隙度有关，表面粗糙、内部疏松易吸水的地方，容易产生这种泛碱。

混凝土硬化后初期的泛碱称为一次泛碱，多发生在蒸发快的迎风面和朝阳面。随着时间的推移，在雨、雪长期作用下，外界水分渗透到混凝土的内部，部分内部的氢氧化钙溶解在水中蒸发时带到混凝土表面，称为二次泛碱。二次泛碱不像一次泛碱那样分布均匀，只出现在局部。二次泛碱的产生与水泥品种、用量、混凝土的密实度、吸水率、表面孔隙度有关。越是表面粗糙易受雨淋、内部疏松吸水较深的地方，越容易产生二次泛碱。

（二）泛碱的破坏作用

(1)影响外观感质量

混凝土结构表面返碱对装饰混凝土的色彩变化，图案受损且难以修补。尤其是清水河彩色混凝土，表面效果受到影响，达不到设计效果。

(2)影响力学性和耐久性

混凝土返碱后，在自然环境干燥失水或碳化的作用下，容易引起混凝土开裂，表面疏松掉皮。在渗透侵蚀作用下，混凝土内部毛细管与外界大气连通，可溶性物质即盐碱类不断迁移至混凝土表面，造成混凝土溶出性的腐蚀。同时使混凝土空隙中溶液的碱性减弱，pH值减小，打破了混凝土原有的稳定平衡状态，水化产物稳定存在的环境受到破坏，导致胶凝性组份化学分解。其泛碱使混凝土制品表层变成没有强度或强度极低的二氧化硅和氧化铝凝胶，水泥浆体强度损失。

混凝土可溶性盐碱在毛细管中析出，就会产生结晶压力，其压力产生的应力足以促使混凝土开裂，结构遭到破坏。如果泛碱物质为Na2SO4或Ca(OH)2，则体积将缩小造成空隙增多，密度下降进而抗渗透性能劣化。混凝土中后期严重返碱，将破坏混凝土表层的组织结构，使空隙率大、结构疏松、强度降低，导致抗渗、抗冻、抗碳化降低，破坏了混凝土制品的耐久性。

（三）泛碱的防治

混凝土返碱既影响外观又破坏力学性能和耐久性，必须采取有效方法防治。按照返碱必备的条件，只要缺少其中任一条件或破坏其中之一时，盐碱一般不会形成，即可达到防治。

（1）控制混凝土泌水

混凝土泌水越多，带到表面的碱性物质就越多，出现泛碱的机率就越大。主要表现在以下几个方面：

第一，控制用水量。用水量越大，拌合物内的游离水量也越多，混凝土泌水的可能性也就越大，迁移到混凝土表面的水分越多，产生盐碱的严重性就越大。混凝土中水分越多，干燥后留下的毛细孔越大，密实度越差，碱性物质容易被带到混凝土表面。因此，在满足混凝土施工的前提下，尽量减少混凝土的用水量是预防泛碱的必要措施。

第二，外加剂掺量过大也会造成混凝土拌合物泌水，在此情况下应减少外加剂掺量。

第三，砂率过小或级配不良的拌合物容易出现泌水。

第四，在外加剂中加入适量的保水、保塑及引气组份，对提高混凝土的和易性、减少泌水有利。

(2)控制可溶性物质

混凝土工程施工前应该对原材料进行成份分析，控制可溶性物质K+、Na+的含量：水泥是混凝土的主要组成部份，水泥本身的碱金属氧化物含量越高，在一定条件下可供析出的碱量越多。在选用水泥时，应尽量选用含钠、钾低的低碱水泥。集料中可溶性盐含量的高低也是影响混凝土表面泛碱的一个重要因素，选择少含或不含可溶性的粗细骨料；选用SO42-含量低的纯净水或饮用水作拌合用水。低浓的萘系混凝土外加剂，Na2SO4含量相对较高，增加了混凝土中的可溶性物质，因而增大了混凝土表面泛碱的可能性。

(3)采用化学抑制

Ca(OH)2是形成盐碱的可溶性物质，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、超细粉煤灰、硅灰和具有吸附性的集料，可以使Ca(OH)2与其它组合成稳定成份，或被集料吸附，不再迁移至混凝土外表面，进而达到预防泛碱的目的。

(4)加强混凝土的养护

混凝土终凝后应及时养护，提高混凝土周围的空气湿度，使空气中的CO2从混凝土的微孔中进入内部，并与处在溶解状态的Ca(OH)2发生反应，生成CaCO3，停留在混凝土内部，从而达到预防泛碱的目的。若不及时养护，混凝土硬化干燥时，水分由内向外发生迁移，将可溶性物质携带到混凝土表面，随着表面水分蒸发，白色的可溶性物质留在表面，产生泛碱现象。大体积的室外混凝土构筑物需要预防泛碱的部位，在上面苫上草袋、苫布养护，并保证足够的湿度和养护时间，也能收到较好效果。在浇筑结构强度未完全达到干燥前，不应过早停止养护和覆盖，一般施工后保温保湿养护不少于14 天。

(5)提高致密性

使用高效减水剂和矿物掺合料，降低水胶比，提高混凝土的密实性，减少混凝土内孔隙和阻断毛细孔直径，切断可溶性物质的迁出通道，阻止盐碱的形成。

(6)防水处理

在混凝土拌合物中添加防水性外加剂，达到硬化后防水的目的。也可以在混凝土硬化后在其表面喷涂防水物质，堵塞毛细口，形成一层憎水薄膜，使可溶性物质不能析出。

（四）泛碱的治理

对于混凝土结构的返碱，只要影响外色彩，就应进行处理，方法是：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，也可用1：10（盐酸：水）的稀盐酸清洗，即清洗前用水湿润表面，再用盐酸清洗约10～20 秒后及时用大量清水清洗表面就去除了泛碱。在清洗前先用水全面涂湿待清洗的表面，对处于水平或水平面之间夹角不大的表面要先用水填满表面的蜂窝麻面，以防盐酸浸入混凝土内部以可溶性盐的形式形成白华或腐蚀内部钢筋。即使不进行人工清除，随着时间的推移，返碱也会自行消灭，这个过程一般需要两、三年的时间，时间的长短与混凝土所处的环境有关。