混凝土返堿(又稱泛堿)是混凝土表面析出白色鹽類結晶的現象,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生成碳酸鈣所致。以下是其成因、危害及防治措施的詳細分析:
一、返堿的成因
?化學反應過程?
水泥水化反應生成氫氧化鈣(Ca(OH)?),溶于水后通過毛細孔遷移至表面,與CO?反應生成碳酸鈣(CaCO?)?。
反應式:Ca(OH)? + CO? → CaCO?↓ + H?O
誘發條件?
?水分遷移?:混凝土內部孔隙水攜帶堿鹽向表面蒸發?。
?環境因素?:高溫、干燥或風大加速水分蒸發,加劇返堿(迎風面更明顯)?。
?材料問題?:高堿水泥(堿含量>0.6%)或骨料含泥量高會增大游離鈣濃度?。
二、返堿的危害
?外觀破壞?
白色結晶覆蓋表面,影響裝飾效果(如彩色混凝土)?。
?結構損傷?
鹽分析出導致孔隙率增加,降低抗滲性、抗凍性及強度?。
長期返堿可能引發鋼筋銹蝕,威脅結構安全?。
三、防治措施
(一)預防措施
?材料優化?
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?
振搗密實后二次抹壓,消除泌水層?。
冬季施工需保溫(如暖棚法>5℃)?。
?養護管理?
初凝后覆蓋PE膜保濕養護≥7天,或噴涂丙烯酸養護劑?。
(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?。
頑固結晶:噴砂處理后酸洗(5%草酸溶液)?。
?化學阻隔?
涂刷硅烷浸漬劑(滲透深度>5mm)或氟碳樹脂罩面(厚度≥50μm)?。
結構性修復:注射聚氨酯灌漿料封閉滲水通道?。
?創新技術?
電化學抑制(20V/m直流電場)或微生物礦化(巴氏芽孢桿菌溶液)?。
四、特殊場景建議
?沿海/凍融區?:采用復合防護體系(硅烷浸漬+環氧樹脂+引氣劑)?。
?裝飾性混凝土?:優先選用智能涂層(如溫敏型水凝膠)動態封閉孔隙?。
通過材料優化、工藝控制和科學養護,可有效減少返堿風險,延長混凝土使用壽命?。