混凝土为什么吐碱

混凝土在使用过程中，有时会出现表面“吐碱”的现象，这不仅影响了混凝土的美观性，还可能对其力学性能和耐久性造成损害。那么，混凝土为什么会吐碱呢？本文将从多个方面详细探讨这一问题。

1. 水泥成分不合理

水泥是混凝土的主要成分之一，其中含有的可溶性碱盐（如Na2O、K2O、Ca2+等）在水分的作用下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸盐，从而导致混凝土表面产生白色粉末状物质，即吐碱现象。

2. 水灰比不合适

水灰比是指水泥与水的质量比。水灰比过高或过低都会导致混凝土吐碱。水灰比过高时，水泥用量过多，导致水泥中的碱性物质无法完全溶解，从而在混凝土表面形成碱性物质；水灰比过低时，水泥用量不足，同样会在混凝土表面产生碱性物质。

3. 混凝土养护不当

混凝土浇筑后需要进行养护，以保证混凝土在硬化过程中能够充分反应。如果养护不当，如养护时间过短、养护温度过低等，会导致混凝土中的碱性物质没有得到充分反应，从而在表面形成碱性物质，即吐碱。

4. 环境因素

气候干燥、空气中二氧化碳含量较高等环境因素都会导致混凝土表面产生碱性物质。地下水位较高、地下埋设的管道泄露等也可能导致混凝土吐碱。

5. 水泥水化反应

混凝土中水泥水化反应过程中会生成大量的氢氧化钙（Ca(OH)2）。这是一种极易溶解的物质，在混凝土硬化的初期阶段，它会溶解于水中并沿着混凝土内部的微小孔隙向表面移动。移动到表面后，氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙（CaCO3），留在混凝土表面形成吐碱。

6. 温湿度变化

温湿度变化或压力变化以及干湿循环和冷热交替都是混凝土吐碱的外因。在这些条件下，混凝土中的可溶性碱或盐会随着水分迁移到表面，并在水分蒸发后留下“白霜”或白色绒毛状的物质。

7. 混凝土密实度与吸水率

混凝土的密实度和吸水率也会影响吐碱现象。表面粗糙、内部疏松易吸水的地方更容易产生吐碱。这是因为这些地方更容易吸收和保持水分，从而为可溶性碱或盐的迁移提供了条件。

8. 原材料可溶性盐与碱含量

混凝土的原材料中可溶性盐和碱的含量过高也是导致吐碱的重要原因。这些可溶性物质在水分的作用下会迁移到混凝土表面并形成碱性物质。

9. 施工过程中的振捣与压实

施工过程中的振捣和压实不到位也可能导致混凝土吐碱。振捣和压实不足会使混凝土内部存在孔隙和微裂缝，为水分和可溶性物质的迁移提供了通道。

10. 防水处理不当

在混凝土拌合物中添加防水性外加剂或在混凝土硬化后在其表面喷涂防水物质可以有效防止吐碱。如果防水处理不当或未进行防水处理，混凝土表面的水分蒸发后就会留下碱性物质。

11. 季节性影响

吐碱是季节性问题。在春季和冬季等温湿度变化较大的季节，混凝土更容易出现吐碱现象。这是因为这些季节中水分的蒸发速度变慢或加快，有利于可溶性碱或盐的迁移和沉积。

12. 化学抑制方法的应用

通过掺入外加剂或活性材料（如硬脂酸盐、丙烯酸盐等有机外加剂以及自然界的硅藻土、粒化矿渣等）可以抑制混凝土吐碱。这些物质可以使Ca(OH)2与其他物质组合成稳定成分或被集料吸附，从而阻止其迁移到混凝土表面。

13. 提高混凝土致密性

使用高效减水剂和矿物掺合料可以降低水胶比并提高混凝土的密实性。这样可以减少混凝土内部的孔隙和阻断毛细孔直径，切断可溶性物质的迁出通道，从而有效防止吐碱。

14. 养护条件的优化

优化混凝土的养护条件也是防止吐碱的重要措施。提高混凝土周围的空气温度可以促进空气中的CO2与混凝土内部的Ca(OH)2反应并生成CaCO3留在混凝土内部。延长养护时间并确保养护质量也可以减少吐碱现象的发生。

15. 吐碱的治理方法

对于已经出现的吐碱现象，可以采取相应的治理方法。对于可溶于水的盐碱类可以直接用干净水冲洗干净；对于不易溶于水的盐霜如CaCO3等可以用钢刷或砂纸擦磨掉或用稀盐酸清洗。随着时间的推移吐碱现象也会自行消失但时间的长短与混凝土所处的环境有关。

混凝土吐碱是一个复杂的过程涉及多个方面的因素。为了有效防止吐碱现象的发生需要从原材料选择、配合比设计、施工过程控制以及后期养护等多个方面入手采取综合措施。