浅析花岗岩泛碱现象的成因及处理办法

韩峰

摘 要 花岗岩在室外工程中应用广泛，但因室外环境复杂，石材经常出现返碱现象。本文分析室外铺贴花岗岩返碱现象出现的原因，提出预防措施，给出返碱后的处理方法，以供大家参考。

关键词 花岗岩;室外工程;泛碱

花岗岩在室外湿贴法施工时，返碱现象常见。泛碱影响装饰效果，降低了建筑工程观感质量和评定等级。

1泛碱现象的成因

1.1 石材的黏结层是碱的主要来源

堆积在石材表面的返碱物质的主要成分是碳酸钙。碳酸钙来源于石材的黏结层。花岗岩的黏结层为1∶3的干硬性水泥砂浆[1]。干硬性砂浆中的水泥，在水化过程中伴随大量碱性物质的产生，主要包括3CaO·SiO2·3H2O 和 Ca（OH）2，其中 Ca（OH）2占整个水化物的 20%。反应过程如下：

2（3CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2

2（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·SiO2·3H2O+Ca（OH）2

二氧化碳与氢氧化钙作用形成碳酸钙

Ca（OH）2 + CO2+H2O= CaCO3

是碳酸钙这种盐形成了“泛碱”现象。

1.2 环境中长期有水分补给

返碱的过程类似钟乳石的形成。碱、水和通道是三个必要条件。

水是返碱现象的第一成因。雨水或地面水（或潮湿）都可以作为泛碱物质的溶剂和载体，水沿石材表面和缝隙侵入石材板，并溶入 Ca（OH）2和其他盐类物质，将其转移到石材表面，然后，Ca（OH）2溶液在CO2作用下生成CaHCO3直至CaCO3形成流“白浆”现象，随着水分的蒸发，CaCO3和其他盐类物质结晶物就形成“水斑”、“泛碱”的现象。（机理如下）

Ca（OH）2+2H2CO3=Ca（HCO3）2+2H2O

Ca（OH）2+Ca（HCO3）2=2CaCO3↓+2H2O

1.3 石材本身的材料特性

花岗岩的吸水率通常小于0.5%。因吸水率小，溶有氢氧化钙的水分只能吸附于石材表面，给碳酸钙的形成创造了条件。而且石材有较多的贯通裂隙，贯通裂隙为融有碱性物质的水分到达石材表面提供了通道。

2泛碱危害

泛碱会在石材表现形成白色固体流坠物，严重影响美观，降低装饰效果。随着泛碱程度的严重，会严重缩短石材寿命，浪费资源。常见公共建筑的室外广场、台阶，因泛碱造成返工，会给参建各方造成经济损失，形成不良社会影响。同时，随着碱性粉尘的飘散还会影响人体健康。

3预室外铺贴石材产生泛碱现象的措施

3.1 阻断石材泛碱的通道

石材铺贴前做防碱背涂处理。防碱背涂就是在石材背面和侧面背涂专用处理剂，该溶剂渗透到石材结构的微细孔隙中，形成一层致密的涂层，使水、Ca（OH）2、盐等其他物质无法侵入，切断了泛碱通道，就可以遏止泛碱现象了[2]。

防碱背涂的具体施工做法：先将背面和四个侧面清理干净，然后涂刷二道防护剂，涂刷时要求保证涂面干燥，涂刷后要求陰干，每一遍阴干后方可涂刷第二遍，两遍涂刷方向应垂直。

3.2 减少 Ca（OH）2、盐类等生成物

（1）控制水泥碱的含量指标的控制。用于铺设天然石材的水泥应采用回转窑生产的水泥，SO2≤3.5%，CaO≤0.6%。表面装饰有较高要求的混凝土，Na2SO4掺量为水泥质量的l%以下;处于较易产生泛白现象的条件下，以不掺Na2SO4为宜。

（2）湿贴法所用的水泥砂浆宜掺入减水剂和 108 胶搅拌均匀，以减少 Ca（OH）2析出，砂浆稠度宜为 6～8cm，灌浆法砂浆稠度宜为 8～12cm。

铺贴前基底清理干净，涂刷一道素水泥浆。完成以上的特殊工序后，按照正常的施工程序铺设花岗岩。

3.3 减少水的侵入

（1）作业前不可大量对天然石材和墙面淋水，防止水泥基黏结材料在水化反应初期生成 Ca（OH）2溶于水，随着的水分蒸发转移石材和黏结材料的接触面上。

（2）防止雨水从板缝侵入溶解 Ca（OH）2，天气晴朗时再把 Ca（OH）2溶液带出外面，在接缝产生泛碱现象，板材面板块必须离缝镶贴，缝宽不应小于5mm，使用石材专用硅硐耐候密封胶密封。

（3）室外广场或大型公共建筑物的台阶铺设天然石材时 ，解决雨水的疏散路径，不要产生积水，以免溶入雨水中 Ca（OH）2遇到空气中的CO2生成CaCO3出现白浆的现象。

（4）室外天然石材铺贴贴完成后，全面积喷涂有机硅防水剂或其他无色护面涂剂，较少酸雨的影响[3]。

4石材泛碱后的处理

随着碱性物质的溶解、反应，泛碱现象会逐渐缓解。在泛碱现象出现后，定期清理石材表面的“白浆”，一段时间后泛碱会减轻至最后消失。采用以下办法处理已经出现泛碱现象的石材。

①季节性泛碱可使用结晶剂进行磨抛处理即可恢复石材表面光泽。②采用5%～10%的草酸溶液反复清洗相应部位。③增设排水沟，截断、疏导水流，避免积水。

5结束语

石材泛碱重在预防，如果在使用和维护过程中治理天然石材装饰面泛碱，不但需要反复处理，而且费用高昂。预防泛碱现象重点是要在施工前尽可能充分考虑到可能发生泛碱的各个环节，有针对性的采取措施消除发生泛碱现象的隐患。在设计、材料、施工各环节中严格把关，科学防治，结合当前的研究成果和自身的工程实践经验，就可完全避免泛碱现象的发生，进而使石材建筑成为真正的“长寿建筑”。

参考文献

[1] 符芳，刘巽伯.建筑材料[M].南京：东南大学出版社，1995：51.

[2] 穆宗石.住宅工程质量控制手段和措施[M].北京：中国建筑工业出版社，2000：62.

[3] 杜钧.如何防治花岗岩外墙贴面质量通病[J].山西建筑，2003（8）：107-108.