防泛碱施工工艺在园林工程中的应用

刘贵才 陈振涛 罗伟聪

广州华苑园林股份有限公司 广东 广州 510600

引言

随着人们对生活居住以及办公环境的要求日益提高，地产景观、商业景观都日益重视细节效果的营造。景观饰面工程是园林景观中一项重要分部工程，其铺贴质量直接影响园林工程的整体效果。然而石材以及水泥基材料的泛碱问题是园林景观饰面工程中最常见的质量通病，其主要表现为石材表面或板缝出现白色水印或白色硬块，严重影响饰面观感。

1 泛碱机理

1.1 水泥基材料泛碱

水泥基材料泛碱主要是由一系列的化学反应和物理变化造成的。这一过程主要产生了难溶的CaCO3，及少量的CaSiO3，Mg（OH）4等可溶的盐类结晶。水泥的主要成分为CaSiO3，在水泥的水化过程中产生了Ca（OH）2溶液，该碱性溶液通过混凝土的毛细孔传输到混凝土表面，水分蒸发后结晶。由于Ca（OH）2在空气中容易与CO2发生反应，从而生成CaCO3白色晶体。铺装中常见的砖材饰面泛碱由水泥砂浆结合层遇水导致，砂浆中的水泥是泛碱物质的主要来源。

1.2 石材泛碱

石材因其具有华丽的纹理、良好的耐磨性能以及强度高等特性，常用于园林景观饰面装饰工程，尤其是高档住宅小区及酒店。石材的泛碱主要出现在石材表面，由于天然石材具有众多肉眼不可见的毛细管纹路，抗渗能力较弱，而毛细管具有较强的虹吸能力，水分能够从石材的一面渗透到另外一面。

石材泛碱常产生于湿贴工艺的饰面，由于水泥砂浆含有大量Ca（OH）2等碱性物质，这类物质在遇水后溶解渗透到石材表面，与空气接触后反应生成难溶的CaCO3等物质，随着水分蒸发这类物质结晶留在石材表面形成泛碱现象。综上所述，饰面材料泛碱的本质上粘结材料中含有碱、盐等化学物质，由水在其中作为载体，在石材的毛细孔或混凝土毛细孔中进行传输，最终到达饰面材料表面，与空气中的CO2发生反应，产生难溶固体结晶或形成盐类结晶的现象[1]。

2 泛碱现象产生原因

泛碱产生的部位主要存在于使用水泥砂浆作为黏结层的铺装区域，包括地面和墙面。常见的铺装泛碱现象主要由以下几方面原因造成：铺地石材未进行防护，导致碱性物质和盐类通过石材空隙传输到石材表面；水泥砂浆材料勾缝导致砂浆中水泥称为泛碱的主要物质来源；地面排水不畅，如透水砖，塑胶地坪等，由于混凝土基层雨水未能及时排出，为混凝土中Ca+，Mg+析出提供了条件。景墙采用石材饰面时未进行防护，或石材之间缝隙未进行密封处理，导致碱性物质从石材表面或接缝处析出。水景饰面泛碱现象同样十分常见，由于铺贴材料未涂刷防护剂，水池长期处于蓄水状态，水分极易通过石材缝隙进入黏结层，将碱性物质、盐类传输到石材表面。采用一般水泥砂浆黏结层的水池饰面相对更容易产生泛碱现象。

3 景观铺装防泛碱措施

3.1 材料优化

3.1.1 添加外加剂。研究表明抗碱剂能够减少水泥基材料泛碱现象。抗碱剂是一种含高活性不定形二氧化硅和高吸附性材料的外加剂，掺入到水泥基饰面砂浆中能迅速吸收水泥水化过程中产生的Ca（OH）2，降低体系中水泥水化产生Ca（OH）2的量，且不会延缓水泥的水化，同时提升砂浆密实性。抗碱剂能随着水泥水化的进行，形成凝胶物质，这些凝胶填充在砂浆内部的毛细孔中，封闭碱性离子向外迁移的通道，从而减少饰面砂浆表面泛碱现象的产生。抗碱剂能降低砂浆的吸水量，并有效抑制水泥基饰面砂浆表面泛碱；抗碱剂在一定程度上能提高砂浆的早期抗压、抗折和拉伸粘结强度，且不影响砂浆的后期强度[2]。

3.1.2 控制水分。水分是泛碱现象形成的主要因素，满足水泥和沙等材料配比的情况下，减少用水量能够降低泛碱产生的可能性。混凝土在初期硬化过程中，移动到混凝土表面的水分越多，水分对可溶性碱、盐的运输效率越高，产生泛碱的可能性就越大。

3.1.3 控制沙的种类。常规水泥砂浆要拌入大量的沙，沙子本身具有一定的碱性，而淡水河沙含碱量低于海沙，采用淡水河沙能够降低泛碱现象的出现。如因现场条件限制只能使用海沙，应确保海沙氯离子含量小于0.6‰[3]。

3.1.4 采用低碱水泥。水泥砂浆是泛碱的主要物质来源，一旦铺装具备水分向外扩散的通道，便会出现泛碱现象，因此合理选用粘结材料能够在源头降低泛碱现象发生。室外铺装尤其是水景饰面等常年接触到流水的区域，宜采用水泥基商品胶粘剂等专用低碱粘结剂，该种材料能大幅减少Ca（OH）2、盐等物质生成，进而减少泛碱现象出现。

在基于射频的无线能量传输系统中，部署了能量发射器或能量接入点(Energy Access Point EAP)以向分布式用户广播射频信号。为了收获由射频信号携带的能量，每个用户包含能量接收器以执行能量收割，通过该能量接收器将接收到的射频信号转换为能量。接收到的射频信号由整流器转换为直流(Direct Current DC)信号，整流器由二极管和无源低通滤波器(Low-Pass Filter LPF)组成。二极管通常是具有低导通电压的肖特(Schotty)二极管。然后使用得到的直流信号给充电电池充电，存储能量以备将来使用。

3.2 阻断泛碱通道

3.2.1 石材防护。铺贴石材前对石材进行六面防护，均匀涂刷防护剂。由于天然饰面石材本身存在一定的孔隙率，水分能够通过孔隙自由进出饰面石材，将黏结层中碱、盐等物质带出，导致石材面层泛碱。防护剂能够深入石材孔隙，封闭水分进出的通道，进而避免饰面石材出现泛碱现象。石材正面防护剂应宜采用水为介质的无毒防护剂，包括有机硅，含氟树脂等。石材背面及侧面宜采用石材密封剂，包括丙烯酸树脂、硅丙树脂等材料，防止碱、盐类物质从背面渗透。铺装施工时，常需要对石材进行切割、打磨，这个过程会导致已涂刷的防护剂失效，因此需对切口和打磨位置重新涂刷防护剂。

3.2.2 封闭铺装缝隙。在景观铺装施工过程中，铺装材料如石材、仿石砖等板材之间铺贴均留有缝隙，这些缝隙是水分渗透进入黏结层的主要通道，因此铺装板材的缝隙较易出现泛碱现象。通过彻底地清理缝隙砂浆，并使用硅酮密封胶处理，对板材之间的缝隙进行密封，封堵水分渗透的通道，能够降低铺装的泛碱概率[4]。

3.2.3 设置防水层。景观水池饰面层是泛碱现象高发的区域，由于结构层和黏结层长期浸泡在水中，水分将粘结层和结构层中的碱性物质通过饰面板材分析带到饰面层，造成泛碱现象。采用防水涂料对结构层进行防水处理，再使用陶瓷黏合剂对饰面层进行黏结，能够有效减少泛碱。陶瓷粘合剂碱性物质含量较低，与一般水泥砂浆相比不易出现泛碱现象。

3.3 铺装结构优化

3.3.1 优化铺装排水。水分是碱、盐的主要运输载体，场地排水不畅容易导致铺装出现泛碱现象。石材铺装排水不畅时，水泥砂浆中的Ca（OH）2，盐类物质极易从板缝迁移到板材表面；而地面铺装为便于找平、避免铺装出现空鼓，基本上采用干硬性水泥砂浆。干硬性水泥砂浆相比普通水泥砂浆具有更高的孔隙率，当水分长期无法顺利排出时极易在板缝处出现泛碱现象。除此之外，EPDM塑胶地垫等透水铺装同样容易出现因排水不畅，基层混凝土中的碱性物质输送到铺装表面导致的泛碱现象。面层施工前应确保基层的排水坡度符合设计要求；针对EPDM塑胶地垫等具有一定透水能力的面层铺装，除了保证排水坡度外，可采用增设排水口的方式提升排水能力，进而降低泛碱的可能性。

3.3.2 优化铺装收口。铺装收口处，尤其是景墙、树池的压顶以及楼梯等区域，压顶石材与侧面板材之间的缝隙极易出现泛碱现象。压顶石材挤浆安装到位后，应尽快将石材拼缝的砂浆清理干净，并用密闭性良好的填缝剂材料将所有缝隙密封，或使用密封条嵌入压顶和侧面板材之间。通过封闭水分进入粘接层的通道，避免雨水进入粘结层，能够从源头避免泛碱现象出现。此外，铺装区域与绿化区域交接处完成面标高应高于草坪、种植区域，且高差不得小于2cm，避免土壤中的水分渗入铺装粘结层，导致边缘收口处板材出现泛碱现象。

3.3.3 优化面层连接方式。对于外墙和泳池等常年接触水分的区域，其饰面板材可采用干挂的形式[5]。干挂相对湿贴的方式从源头上减少了水泥砂浆这一主要的碱性物质，使墙面与饰面板材保持一定的距离，避免碱性物质迁移到饰面层。对于部分需安装喷泉的水景，其池底铺装可采用架空的形式，使底部的水泥砂浆找平层与饰面板材有适当的距离，防止水泥产生的Ca（OH）2被水分轻易地带到石材表面出现返碱。

3.4 施工管理优化

3.4.1.1 室外饰面石材铺贴前需进行六面防护，涂刷前应对石材表面进行清理，确保石材干燥，同时应避免雨水潮湿天气。

3.4.1.2 石材防护剂涂刷时，应采用叠加涂刷的方式，每层防护剂的涂刷方向应相互垂直。涂刷完成后应架空晾干。

3.4.1.3 石材可采用浸泡的方式进行六面防护，浸泡过程中应确保石材始终有一个面外露，防护液不能没过石材，确保石材内部空气能够排出，以利于防护液渗入石材内部。

3.4.1.4 饰面材料粘结层采用普通水泥砂浆时，应严格按比例控制用水量，同时加入适量的抗碱剂，且铺贴时压实黏结材料，饰面板材铺贴应敲振密实。

3.4.1.5 饰面板材铺贴完成后，应彻底清理板材缝隙，采用密封胶进行封闭。

3.4.2 完工保护。

3.4.2.1 饰面材料铺贴完成后，应加强成品保护工作，对完工区域进行覆膜保护，避免水分或油漆等材料污染饰面层。

3.4.2.2 饰面材料尤其是地面铺装，完工后24h内严禁踩踏，未达到设计强度不得在上面堆放任何物品，完工后7d内严禁车辆或施工器械通行。

4 防泛碱技术在园林工程中的应用

广州天奕项目位于广州市白云区，作为一处高档住宅区，该项目借助丰茂的乡土植物，结合大面积不同形式的水景设计，配合芝麻灰花岗岩地面铺装材料，营造出优雅而丰富的亚热带园林景观。该项目石材铺装严格落实防泛碱工艺，完工两年后未出现明显的泛碱现象。

4.1 防泛碱工艺在饰面铺装中的应用

花岗岩地面铺设前，由项目工程师核验基层排水坡度，符合设计要求后方可进行面层石材铺贴。项目采用的芝麻灰花岗岩材料全部按要求进行六面防护，外墙石材采用干挂的形式，并采用密封胶封闭石材之间的缝隙。对于部分需采用水泥砂浆粘结的饰面石材，为避免涂刷防护剂后影响其与水泥砂浆的粘结效果，在石材背部的防护剂尚未完全干燥时，均匀撒上一层薄的黄沙，增加其与水泥砂浆的粘结牢固度。

4.2 防泛碱措施在景观水池中的应用

水景饰面是泛碱的高发区域，该项目水景墙饰面铺贴采用干挂的形式能够明显减少泛碱现象出现。施工前采用防水涂料涂刷三层防水，再使用瓷砖黏结剂对池底饰面材料进行黏结。黏合剂厚度为20～40mm，既能保证黏合效果，同时还能确保池底饰面层的平整性，防止出现空鼓现象。该种粘结材料和防水涂层有效防止水分渗入底部混凝土结构层，有效避免碱、盐等物质的渗出，避免泛碱。

水池压顶与侧面铺装交接处为避免出现泛碱，采用了镶嵌金属止水条的施工工艺（如图1所示）。止水条断面呈“L”形，其一侧嵌入压顶石板预先切割好的凹槽内，另一侧嵌入侧面石材边缘，以此封闭压顶石材粘结层的水泥砂浆，防止水分从压顶和侧面石材的缝隙进入粘结层造成泛碱。

图1 金属止水条

对于安装喷泉的水景，池底饰面层采用了架空的形式，借助100～200mm高的混凝土柱，采用卡扣固定池底饰面石材。混凝土柱和池底混凝土结构层涂刷三层防水，确保无漏水现象后安装喷泉管路以及饰面层。该种方式无须使用水泥砂浆作为黏结剂，同时池底结构涂刷的防水层避免了混凝土中的碱、盐类物质传输到池底石材表面，确保饰面材料不出现泛碱现象。

5 结束语

景观铺装饰面防泛碱重在预防，一旦出现泛碱现象，需要花费大量的人力物力进行修复。同时抑制泛碱现象出现需要从多方面着手，包括优化铺贴材料，对饰面石材进行防护，根据实际情况采用合理的安装结构，且饰面安装完成后需进行合理的完工保护措施。饰面防泛碱是一项系统的施工技术，通过分析景观铺装饰面泛碱的机理和泛碱主要原因，提出一系列防泛碱的施工工艺，为减轻或避免景观饰面泛碱、提高园林景观项目质量提供技术参考。