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水泥基填缝剂泛碱原理及处理
发布时间:2021-05-27

瓷砖高档美观,使用耐久、易于刷洗,因此建筑物外墙经常采用瓷砖饰面,用彩色填缝剂填缝。但是由于瓷砖填缝剂泛碱,出现砖缝泛白、开裂、粉化,瓷砖表面形成白色流挂,并且很难处理,严重影响了建筑外观。填缝剂泛碱是迫切需要解决的问题。

●泛碱原理

水泥基填缝剂以水泥为主要胶凝材料,含有CS、C2S、C3S等矿物;这些矿物在遇水水化过程中生成大量的Ca(OH)2,Ca(OH)2溶于水形成溶液。空气中CO2溶于水形成H2CO3,溶解在砂浆表面的水膜中;

在水分蒸发的过程中,Ca(OH)2随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆的表面,并与溶解在砂浆表面水膜中的H2CO3反应,生成白色的CaCO3沉淀附着在填缝剂及瓷砖表面形成泛碱。此过程是形成泛碱的主要原因;

砂浆中含有的可溶性碱、盐类溶解于水形成各种离子,在水分蒸发的过程中随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆表面,结晶形成白色的物质形成泛碱。

●泛碱分类

初次泛碱

---- 发生在砂浆的凝结和硬化过程中

---- 一般在施工数天或数周内出现

---- 施工后短期内遇到雨水是初次泛碱的典型特例,绝大多数泛碱都是 如此形成。

---- 泛碱方根原因为水泥处于不完全水化状态,在环境条件适宜情况下砂浆中存在大量Ca(OH)2所致。

二次泛碱

---- 必生在砂浆硬化后

---- 在施工后数月或数年后出现

---- 砂浆长期牌潮湿环境,砂浆及墙体中的碱盐成分逐渐在表面积累形成。

经观察,填缝剂短期泛碱更容易发生,如果短期内没有发生泛碱(经过雨淋),除阴暗潮湿、下水管底端部分等经常遇水的部位外,泛碱现象很少发生。

●泛碱原因

从泛碱机理分析,泛碱形成必须具备三个条件:

---- 材料本身有可溶性物质或水化反应中有可溶性物质产生

---- 存在可溶性物质向外迁移的通道

---- 存在可溶性物质向外迁移的载体

只要消除其中一个条件,从理论上泛碱就能避免。

●填缝剂泛碱环境因素

施工时及施工后数天内高温低湿及低湿高湿

高温低湿环境施工后,水分快速蒸发,空气中水分浓度低,化用水不足,导致砂浆中存在过多未水化水泥颗粒,在遇水时出现泛碱;低温高湿环境,水分蒸发慢,砂浆中长期存在大量水分,溶解大量碱性及盐离子,导致泛碱。

迁移到砂浆表面形成泛碱。

●施工因素

施工方式

勾缝施工容易泛碱,抹缝施工不易泛碱。

●施工操作

---- 随意改变砂浆本身配比;

---- 拌合用水中可溶性盐离子;

---- 加水量不合适;

---- 砂填缝不饱满;

---- 在瓷砖擦缝过各路残留过多水。

●墙体组成材料

---- 劈开砖容易引起泛碱,玻化砖和釉面砖不易引起泛碱;

---- 施工基底不干燥;

---- 瓷砖粘结砂浆不干燥,粘结不饱满,含有大量可溶性物质。

●砂浆组成级配因素

--- 组成材料中含有大量游离Ca2+、Na+、K+等离子,具备了形成泛碱的物质条件;

---- 砂浆密实度差,存在大量孔隙和毛细孔,给水的储存和迁移提供条件;

---- 砂浆凝结赶时间长,水泥水化进程缓慢,硬化速度慢,为水长时间存在提供条件。

●泛碱措施

环境因素预防泛碱措施

---- 施工温度控制在+5℃~+35℃,低于+5℃不得施工,高于+35℃要有遮阳降温措施,温度低时要跟着大阳走,并提早收工;

---- 关注天气预报,尽量避免施工完的封面短期内遇到雨水,遇到下雨,刚施工完的墙面要有防雨措施;

---- 施工基底要干燥,瓷砖粘贴完至少一天后进行填缝施工。

●施工操作预防泛碱措施

---- 拌合水量按照要求添加,抹缝施工加水量尽量少,勾缝施工加水量尽量多;

---- 使用符合要求的拌合用水;

---- 砂浆内不得掺加其他任何材料;

---- 砖缝填充密实饱满;

---- 擦缝时用湿润海绵,避免砖缝中残留过多水。

●砂浆能成预防泛碱措施

---- 采用低碱水泥和复合水泥体系,减少硬化体系中游离氧化钙含量;

---- 加入矿物外加剂,与水泥水化产生的氢氧化钙反应,生成水泥消化矿物;

---- 加入聚合物胶粉,填充和封闭硬化砂浆微小空隙;

---- 砂浆颗粒级配合理,使硬化体系结构致密。

●泛碱处理

对于已经出现泛碱现象的工程,查清泛碱的成因,对于可溶性盐泛碱可以用水洗的方法,对于生成不溶性CaCO3的泛碱可以用3%~5%浓度的草酸或盐酸擦洗,也可以使用市面售的去碱剂处理。

泛碱一旦发生就很难彻底处理,解决泛碱的发生以预防为主,消除泛碱形成因素。填缝剂处于自然外界环境中,遇水是很难避免的,良好的填缝剂是减少泛碱的有效地解决途径。 含有很少的可溶性离子,具有密实的硬化体系和优良的憎水性能,是抗泛碱填缝剂的性能表现。

●填缝剂碱试验

把填缝砂浆涂抹在混凝土板表面,厚度为2毫米,在标准养护条件下放置24小时后进行滴水试验,混凝土板与地面以60℃角倾斜放置,水滴竖直方向滴落,滴水速度为30秒一滴,滴水时间为24小时。晾干后观察滴水部分的泛碱情况。

●采用试验方法的原因

大部分泛碱都是砂浆表干后遇水出现,此方法是模拟水充分润湿砂浆,可溶性成分充分溶解在水中,在慢水流速度下,溶到表面的物质不容易流失,干燥后表面现象明显。经过试验此方法重现性很好。

●填缝剂研发指导思想

---- 选用低碱水泥或复合胶凝体系及加入矿物掺合料,加快水泥水化硬化速度,通过化学反应快速降低湿拌砂浆的碱分;

---- 利用细集料填充孔隙,利用聚合物胶粉封闭填充孔隙,通过粒径的合理级配和选择拌合水量小的原材料及利用减水剂降低砂浆拌合需水量,应用憎水聚合物树脂降低砂浆表面张力及毛细管压力等。

●原材料性能对泛碱影响

---- 胶粉

各种胶粉的耐水性不同

---- 水泥品种

高铝水泥、硫铝酸盐水泥不易泛碱,硅酸盐水泥容易泛碱,即使是同种类型的水泥,不同型号,不同厂家,泛碱程度也有很大差别

---- 矿物掺合料

不同品种矿物掺合料对泛碱影响不同,掺加量对泛碱的影响明显

---- 憎水剂

憎水剂对抑制泛碱作用明显,不同各类憎水剂阻止泛碱的作用区别很大,有机硅憎水剂效果最好

严格控制饰面装饰材料现场施工管理,可以很大程度控制泛碱的产生。

瓷砖高档美观,使用耐久、易于刷洗,因此建筑物外墙经常采用瓷砖饰面,用彩色填缝剂填缝。但是由于瓷砖填缝剂泛碱,出现砖缝泛白、开裂、粉化,瓷砖表面形成白色流挂,并且很难处理,严重影响了建筑外观。填缝剂泛碱是迫切需要解决的问题。

●泛碱原理

水泥基填缝剂以水泥为主要胶凝材料,含有CS、C2S、C3S等矿物;这些矿物在遇水水化过程中生成大量的Ca(OH)2,Ca(OH)2溶于水形成溶液。空气中CO2溶于水形成H2CO3,溶解在砂浆表面的水膜中;

在水分蒸发的过程中,Ca(OH)2随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆的表面,并与溶解在砂浆表面水膜中的H2CO3反应,生成白色的CaCO3沉淀附着在填缝剂及瓷砖表面形成泛碱。此过程是形成泛碱的主要原因;

砂浆中含有的可溶性碱、盐类溶解于水形成各种离子,在水分蒸发的过程中随水通过砂浆的毛细管迁移到砂浆表面,结晶形成白色的物质形成泛碱。

●泛碱分类

初次泛碱

---- 发生在砂浆的凝结和硬化过程中

---- 一般在施工数天或数周内出现

---- 施工后短期内遇到雨水是初次泛碱的典型特例,绝大多数泛碱都是 如此形成。

---- 泛碱方根原因为水泥处于不完全水化状态,在环境条件适宜情况下砂浆中存在大量Ca(OH)2所致。

二次泛碱

---- 必生在砂浆硬化后

---- 在施工后数月或数年后出现

---- 砂浆长期牌潮湿环境,砂浆及墙体中的碱盐成分逐渐在表面积累形成。

经观察,填缝剂短期泛碱更容易发生,如果短期内没有发生泛碱(经过雨淋),除阴暗潮湿、下水管底端部分等经常遇水的部位外,泛碱现象很少发生。

●泛碱原因

从泛碱机理分析,泛碱形成必须具备三个条件:

---- 材料本身有可溶性物质或水化反应中有可溶性物质产生

---- 存在可溶性物质向外迁移的通道

---- 存在可溶性物质向外迁移的载体

只要消除其中一个条件,从理论上泛碱就能避免。

●填缝剂泛碱环境因素

施工时及施工后数天内高温低湿及低湿高湿

高温低湿环境施工后,水分快速蒸发,空气中水分浓度低,化用水不足,导致砂浆中存在过多未水化水泥颗粒,在遇水时出现泛碱;低温高湿环境,水分蒸发慢,砂浆中长期存在大量水分,溶解大量碱性及盐离子,导致泛碱。

迁移到砂浆表面形成泛碱。

●施工因素

施工方式

勾缝施工容易泛碱,抹缝施工不易泛碱。

●施工操作

---- 随意改变砂浆本身配比;

---- 拌合用水中可溶性盐离子;

---- 加水量不合适;

---- 砂填缝不饱满;

---- 在瓷砖擦缝过各路残留过多水。

●墙体组成材料

---- 劈开砖容易引起泛碱,玻化砖和釉面砖不易引起泛碱;

---- 施工基底不干燥;

---- 瓷砖粘结砂浆不干燥,粘结不饱满,含有大量可溶性物质。

●砂浆组成级配因素

--- 组成材料中含有大量游离Ca2+、Na+、K+等离子,具备了形成泛碱的物质条件;

---- 砂浆密实度差,存在大量孔隙和毛细孔,给水的储存和迁移提供条件;

---- 砂浆凝结赶时间长,水泥水化进程缓慢,硬化速度慢,为水长时间存在提供条件。

●泛碱措施

环境因素预防泛碱措施

---- 施工温度控制在+5℃~+35℃,低于+5℃不得施工,高于+35℃要有遮阳降温措施,温度低时要跟着大阳走,并提早收工;

---- 关注天气预报,尽量避免施工完的封面短期内遇到雨水,遇到下雨,刚施工完的墙面要有防雨措施;

---- 施工基底要干燥,瓷砖粘贴完至少一天后进行填缝施工。

●施工操作预防泛碱措施

---- 拌合水量按照要求添加,抹缝施工加水量尽量少,勾缝施工加水量尽量多;

---- 使用符合要求的拌合用水;

---- 砂浆内不得掺加其他任何材料;

---- 砖缝填充密实饱满;

---- 擦缝时用湿润海绵,避免砖缝中残留过多水。

●砂浆能成预防泛碱措施

---- 采用低碱水泥和复合水泥体系,减少硬化体系中游离氧化钙含量;

---- 加入矿物外加剂,与水泥水化产生的氢氧化钙反应,生成水泥消化矿物;

---- 加入聚合物胶粉,填充和封闭硬化砂浆微小空隙;

---- 砂浆颗粒级配合理,使硬化体系结构致密。

●泛碱处理

对于已经出现泛碱现象的工程,查清泛碱的成因,对于可溶性盐泛碱可以用水洗的方法,对于生成不溶性CaCO3的泛碱可以用3%~5%浓度的草酸或盐酸擦洗,也可以使用市面售的去碱剂处理。

泛碱一旦发生就很难彻底处理,解决泛碱的发生以预防为主,消除泛碱形成因素。填缝剂处于自然外界环境中,遇水是很难避免的,良好的填缝剂是减少泛碱的有效地解决途径。 含有很少的可溶性离子,具有密实的硬化体系和优良的憎水性能,是抗泛碱填缝剂的性能表现。

●填缝剂碱试验

把填缝砂浆涂抹在混凝土板表面,厚度为2毫米,在标准养护条件下放置24小时后进行滴水试验,混凝土板与地面以60℃角倾斜放置,水滴竖直方向滴落,滴水速度为30秒一滴,滴水时间为24小时。晾干后观察滴水部分的泛碱情况。

●采用试验方法的原因

大部分泛碱都是砂浆表干后遇水出现,此方法是模拟水充分润湿砂浆,可溶性成分充分溶解在水中,在慢水流速度下,溶到表面的物质不容易流失,干燥后表面现象明显。经过试验此方法重现性很好。

●填缝剂研发指导思想

---- 选用低碱水泥或复合胶凝体系及加入矿物掺合料,加快水泥水化硬化速度,通过化学反应快速降低湿拌砂浆的碱分;

---- 利用细集料填充孔隙,利用聚合物胶粉封闭填充孔隙,通过粒径的合理级配和选择拌合水量小的原材料及利用减水剂降低砂浆拌合需水量,应用憎水聚合物树脂降低砂浆表面张力及毛细管压力等。

●原材料性能对泛碱影响

---- 胶粉

各种胶粉的耐水性不同

---- 水泥品种

高铝水泥、硫铝酸盐水泥不易泛碱,硅酸盐水泥容易泛碱,即使是同种类型的水泥,不同型号,不同厂家,泛碱程度也有很大差别

---- 矿物掺合料

不同品种矿物掺合料对泛碱影响不同,掺加量对泛碱的影响明显

---- 憎水剂

憎水剂对抑制泛碱作用明显,不同各类憎水剂阻止泛碱的作用区别很大,有机硅憎水剂效果最好

严格控制饰面装饰材料现场施工管理,可以很大程度控制泛碱的产生。

上海略森防水工程有限公司主要从事于卫生间防水堵漏,屋面防水堵漏,厨房,天沟,阳台,地下室,外墙等防水堵漏工程。


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