唐春华
江苏某市办公楼台阶为室外地面直接到办公楼二层楼面,设计为 43级台阶(中间设置两个休息平台),采用 20厚机磨纹花岗石板,干硬性水泥砂浆铺贴。施工完成后,经过一段时间使用尤其是有雨水侵入后,石材表面主要是从板缝中析出白色的结晶体,此种现象即为常见的泛碱。泛碱现象长年不褪,严重影响外观。天然石材装饰属一种高档建筑材料,以其自然庄重、色彩绚丽及较好的抗风化稳定性、耐磨性、耐酸碱性等特点,被建筑师逐渐认识并广泛应用于建筑物的装饰,极大地突出了建筑的艺术效果。但使用后产生泛碱现象,去之无效,拆之亦难,极大地破坏了建筑装饰效果,给人视觉造成非常大的遗憾。
1)天然石材结晶相对较粗,存在许多肉眼看不到的毛细管,花岗岩细孔率为 0.5%~1.5%,其抗渗性能不如普通水泥砂浆,而花岗岩的吸水率是较低的(一般应不大于0.8%),这样石材表面的水(主要是雨水)和铺贴砂浆中多余的拌合水通过石材中的毛细管通过浸入面传到另外一面。天然石材的这种特性及毛细孔的存在,为粘结材料中的水、碱、盐等物质的渗入和析出并形成泛碱提供了通道。
2)石材粘结材料产生含碱、盐等成分物质。主要为铺贴砂浆析出Ca(OH)2(氢氧化钙)并伴随多余的拌合水,沿石材的毛细孔游离和石材之间缝隙入侵板块,拌合水越多,移动到砂浆表面和石材里的Ca(OH)2就越多,水分蒸发后,Ca(OH)2就存积在板块里。水再次入侵石材板,并溶入Ca(OH)2和其他盐类物质进入石材毛细管而在石材表面形成泛碱现象。其他,如在水泥中添加了含有Na+的外加剂,粘土砖土壤含有的Na+,Mg2+,K+,Ca2+,C1-,SO2-4,CO2-3等,遇水溶解,会渗透到石材毛细孔里,也形成泛碱现象。粘结材料产生的含碱、盐等成分物质是渗入石材毛细孔产生泛碱的直接物质来源。
3)雨水通过石材缝隙进入石材的水分和Ca(OH)2及其他盐类物一部分通过石材毛细孔游离到石材表面,另外,因台阶部分存在高差,绝大部分进入石材的水分和Ca(OH)2及其他盐类物是通过石材下部的砂浆层及砂浆与基层之间的孔隙从台阶高处向低处流,遇到石材之间可流出的缝隙而流出,越是下部的台阶表面存积Ca(OH)2及其他盐类物越多,即越是下部的台阶表面泛碱现象越严重。
针对泛碱现象的成因,可以相应从切断泛碱的途径,减少Ca(OH)2,盐类等生成物及减少水的侵入三方面采取措施,进行预防。
1)设计考虑好结构的防水处理,即基础结构要做好防水处理,不让石材下基层中的水分上渗到石材下表面进而伴随Ca(OH)2反渗到石材表面。2)选用吸水率不大于 8%,密度大且稍厚一点的石材。3)施工前要充分考虑可能发生泛碱的各施工工艺环节,提前作好预防措施。
1)石板安装前在石材背面和侧面(共六面)背涂专用处理剂,该溶剂将渗入石材堵塞毛细管,使水、Ca(OH)2、盐等其他物质无法侵入,切断了泛碱现象的途径。无背涂处理,泛碱不可避免,经背涂处理的石材的粘结性不受影响。现场尽量避免进行二次切割,若进行二次切割,切割后必须对切割面重新做背碱处理。2)在石材板底涂刷树脂胶,再贴化纤丝网格布,形成抗拉防水层。
1)基层干硬性砂浆粘贴改为 1∶2水泥砂浆加 5%的防水剂先找平,注意要分层找平,厚度较大时改为混凝土加 5%的防水剂先找平,加防水剂以避免或减少砂浆层中蓄水现象,能减少Ca(OH)2的析出。2)粘贴用的水泥砂浆改为专用粘贴剂粘贴,它具有良好的保水性,能大大减轻水泥凝结泌水。
1)作业前不可大量对石材和基层淋水。2)石材之间的缝隙必须封闭,这也是防止台阶部位石材表面泛碱的关键所在,主要是阻止雨水从石材之间的板缝侵入石材下部的砂浆层中。按一般常规设计板缝做法即缝宽 5mm且用干石灰粗砂扫缝后洒水封缝是不可能阻止雨水从板缝进入,应考虑用柔性材料封缝。石材粘贴时,为防止从板缝侵入,粘贴时石材与石材之间的接触面用专用硅酮耐候密封胶涂上后再进行粘贴。3)施工时留有 5‰的坡度,确保下雨时表面不会积水。4)室外施工搭设防雨篷,防止施工期间雨水的渗漏。5)镶贴完成后,室外石材全面积喷涂有机硅防水剂或其他无色护面涂剂。
上述所提的某市办公楼前台阶,通过原因分析,决定采取返工处理,通过采取以上的预防措施和防止水的侵入后,虽然投入了相对较多的投资和延长了工期,但取得了非常好的效果,实现了石材装饰属一种高档建筑材料的价值。
总之,消除湿贴天然石材台阶、坡道和平台等重在预防,针对其产生的根本原因,进而在设计、材料选用、施工各环节中严格把关,完全可避免泛碱现象的发生,使天然石材这种古老的建筑材料为现代建筑再放光彩。
[1] 范孟华.既有建筑墙体及其装饰面泛碱问题的研究[J].建筑技术,2004,35(4):295-296.
[2] 许实基,黄 琛.室外花岗岩铺装表面锈斑及泛碱的预防[J].河南建材,2007(6):41.
[3] 张智威.建筑物泛碱现象的分析与防治[J].黑龙江交通科技,2004(6):56.
[4] 陈 睿.浅谈墙面返碱[J].山西建筑,2009,35(27):164-165.