導(dǎo)語(yǔ)：高速公路橋墩外觀泛白原因分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

【摘要】結(jié)合某高等級(jí)公路特大橋橋墩泛白的事例,從原材料、混凝土配合比、施工和養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)混凝土“泛白”現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，并整理總結(jié)預(yù)防“泛白”現(xiàn)象產(chǎn)生的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】橋墩泛白；混凝土；養(yǎng)護(hù)；技術(shù)措施

隨著云南省公路工程建設(shè)進(jìn)入跨越式的發(fā)展階段，高速公路建設(shè)橋隧比例高達(dá)30%～60%，因此橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)高性能混凝土的使用量大幅增加[1]；同時(shí)隨著《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTGF80/1-2017的推出，對(duì)高速公路結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量的要求越來(lái)越高：“混凝土表面不應(yīng)存在本標(biāo)準(zhǔn)附錄P所列限制缺陷；附錄P：P.0.2外觀質(zhì)量檢查前，結(jié)構(gòu)混凝土的表面不得進(jìn)行涂飾；……其他表面缺陷，梁、板、拱、墩臺(tái)身、蓋梁、塔柱、防撞護(hù)欄、擋塊、伸縮裝置錨固塊、封錨、小型預(yù)制構(gòu)件等；掉皮、起砂、污染：預(yù)制構(gòu)件：缺陷超過(guò)所在面面積的2%，其他構(gòu)件：缺陷超過(guò)所在面面積的3%”。[2]國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定對(duì)結(jié)構(gòu)物外觀質(zhì)量要求越來(lái)越高，混凝土結(jié)構(gòu)施工外觀質(zhì)量控制提到了一個(gè)新的高度。泛白是混凝土外觀質(zhì)量最常見(jiàn)的通病之一，雖然一般不會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故，但它的存在對(duì)建筑物的美觀和建筑工程質(zhì)量等級(jí)的評(píng)定都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響[3]?，F(xiàn)結(jié)合某高等級(jí)公路特大橋橋墩泛白的事例,從原材料、混凝土配合比和施工和養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)混凝土“泛白”現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，整理總結(jié)預(yù)防“泛白”現(xiàn)象產(chǎn)生的技術(shù)措施。

1原材料及配合比

根據(jù)某特大橋墩柱表面泛白的情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，圖1中a、b為墩柱表面泛白現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖。該特大橋墩柱的設(shè)計(jì)配合比為C40泵送混凝土，施工配合比如表1所示，詳細(xì)配合比信息如表2所示。

2混凝土表面泛白機(jī)理

⑴新拌混凝土硬化過(guò)程中，水泥水化過(guò)程中生成并遷移至表面的的Ca(OH)2與空氣中的CO2和H2O發(fā)生反應(yīng)，生成白色沉淀CaCO3，這種混凝土表面泛堿稱(chēng)為初次泛白，混凝土硬化后，隨著環(huán)境濕度及雨水等影響，H2O繼續(xù)與Ca(OH)2反應(yīng)，出現(xiàn)二次表面泛堿即二次泛白?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下：Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O⑵堿-集料反應(yīng)。環(huán)境中可能滲入的堿與混凝土集料(砂、石)中的堿活性礦物成分，在混凝土固化后緩慢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生膠凝物質(zhì)，在水的長(zhǎng)期作用下因吸收水份后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土體積膨脹、開(kāi)裂，最終導(dǎo)致混凝土從內(nèi)向外延伸開(kāi)裂和損毀的現(xiàn)象。[4]堿集料反應(yīng)分為堿-二氧化硅反應(yīng)、堿-硅酸鹽反應(yīng)和堿-碳酸鹽反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生泛白，化學(xué)反應(yīng)方程式如下：2Na2O+SiO2→NaO·SiO2+H2OGaMg(CO3)2+2NaOH→Mg(OH)2+GaCO3+Na2CO3⑶混凝土拌合物中含有氯鹽時(shí)，如混凝土減水劑和混凝土早強(qiáng)劑中的Cl-會(huì)與新拌混凝土中的Ca(OH)2生成CaCl2，析出白色晶體，形成泛白現(xiàn)象，化學(xué)反應(yīng)方程式如下：Ca(OH)2+Cl-→CaCl2+H2O。

3引起泛白的原因分析

根據(jù)泛白機(jī)理分析，混凝土泛白與原材料自身（堿含量、氯離子含量）、配合比中的水分、施工、養(yǎng)護(hù)、環(huán)境等各方面都息息相關(guān)，現(xiàn)逐一進(jìn)行分析。

3.1原材料水泥

水泥中的K2O和Na2O含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致新拌混凝土泛堿即泛白，同時(shí)，水泥中的Cl-含量也會(huì)導(dǎo)致新拌混凝土析出CaCl2導(dǎo)致混凝土表面泛白。集料：集料中可溶性鹽含量越高，混凝土表面泛白的可能性越大。水：拌和用水若不是自來(lái)水，而是使用地下水、江河水、灌溉用水等非標(biāo)準(zhǔn)水源，若水中含有堿物質(zhì)或氯化物即會(huì)留下隱患。

3.2配合比水膠比過(guò)大

通過(guò)泛白機(jī)理分析可知，水分特別是沒(méi)有參與水泥水化反應(yīng)的游離水對(duì)泛白有巨大影響，當(dāng)多加水、外加劑超摻等原因?qū)е禄炷岭x析泌水時(shí)，混凝土泛白的可能性增大。

3.3施工過(guò)程

雨季施工，如果構(gòu)筑物沒(méi)有遮擋措施，雨水進(jìn)入新拌混凝土中，使新拌混凝土的游離水增加，再加上混凝土振搗不密實(shí)，也會(huì)增大泛白的可能性。3.4環(huán)境當(dāng)混凝土表面位于迎風(fēng)面或長(zhǎng)日照面時(shí)，會(huì)加快水分蒸發(fā)的速度引起表面泛白；當(dāng)混凝土表面位于背風(fēng)面或短日照面時(shí)，水分蒸發(fā)速度較慢，在一定程度上會(huì)緩解混凝土表面泛白。如圖2中a和b所示，同一根墩柱兩側(cè)泛白情況不同，就跟環(huán)境有一定的關(guān)系。

3.5養(yǎng)護(hù)

⑴如果不能及時(shí)對(duì)墩柱表面進(jìn)行保濕或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，混凝土硬化時(shí)，可溶性物質(zhì)隨著水分蒸發(fā)遷移到構(gòu)筑物表面并硬化，形成泛白。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)大部分墩柱均裸露在外。表3為調(diào)研時(shí)現(xiàn)場(chǎng)近5天的氣溫情況，從表中可知，該地晝夜溫差較大，早晚氣溫較低，早上混凝土表面極易產(chǎn)生泛霜，若養(yǎng)護(hù)不到位，容易產(chǎn)生二次泛白。⑵墩柱灑水養(yǎng)護(hù)混凝土表面時(shí)，如果使用的是地下水、江河水、灌溉用水等，水中的無(wú)機(jī)酸鹽、有機(jī)酸鹽、堿物質(zhì)隨著水分蒸發(fā)遺留在混凝土構(gòu)筑物表面，形成泛白現(xiàn)象。

4預(yù)防措施

4.1原材料

原材料中的氯離子、堿、可溶性鹽均會(huì)造成混凝土表面泛白，對(duì)原材料的質(zhì)量和相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行比選和控制十分關(guān)鍵。⑴水泥：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取樣水泥的堿含量和氯離子含量進(jìn)行送檢，有條件比選水泥時(shí)嚴(yán)格控制水泥中K2O和Na2O含量。⑴集料：條件允許的情況下，應(yīng)對(duì)集料有一定的選擇性，嚴(yán)格控制其可溶性鹽含量，并對(duì)集料硫化物及硫酸鹽含量、氯離子含量、堿骨料反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。⑶水：對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土用水要求采用自來(lái)水或滿足(《混凝土標(biāo)準(zhǔn)用水》JGJ63-2006)規(guī)定的水源，杜絕采用污染水源進(jìn)行混凝土攪拌，如使用其他水源，必須對(duì)堿含量和氯離子含量進(jìn)行檢驗(yàn)。⑷外加劑也應(yīng)該對(duì)堿含量和氯離子含量進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.2配合比

⑴設(shè)計(jì)配合比時(shí)，在滿足混凝土工作性要求的前提下選擇最小水膠比配合比。⑵盡量減少外加劑摻量。⑶選用連續(xù)級(jí)配的集料。⑷配制混凝土盡量摻加礦物摻合料，特別是粉煤灰或硅灰。因?yàn)樗嗨^(guò)程中其含有的SiO2與Ca(OH)2反應(yīng)形成C-S-H凝膠，可降低混凝土中的游離堿含量，使析出的鹽或堿量降低。

4.3施工過(guò)程

⑴混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，使外部水分不易進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部。⑵注重混凝土的抹面和二次抹面，盡可能地提高混凝土表面的密實(shí)性和抗?jié)B性。

4.4養(yǎng)護(hù)

混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)用滿足(JGJ63-2006)規(guī)定的水源進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使干燥蒸發(fā)速度減慢。

4.5表面進(jìn)行憎水化處理

針對(duì)已澆筑成型的墩柱，發(fā)現(xiàn)有泛白表面后，可以使用有機(jī)硅憎水劑處理表面，預(yù)防后期二次泛白?；炷翆儆H水性材料，易吸水，用有機(jī)硅憎水劑處理混凝土表面后，會(huì)大大降低混凝土的吸水性，混凝土表面的水成為小水滴滾淌下來(lái)，不會(huì)滲入混凝土內(nèi)部。

4.6預(yù)防混凝土裂縫產(chǎn)生

針對(duì)已澆筑成型的墩柱，還可以通過(guò)養(yǎng)護(hù)等措施預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生裂縫，直接減少了白色晶體的析出，降低了二次泛白出現(xiàn)的概率。

5結(jié)論

高速公路混凝土表面泛白是混凝土外觀較常出現(xiàn)的外觀缺陷，而對(duì)構(gòu)筑物外觀和質(zhì)量評(píng)定影響又很大，建設(shè)單位應(yīng)采取措施來(lái)避免混凝土出現(xiàn)泛白現(xiàn)象?；炷帘砻娣喊自诤鯄A含量、堿金屬氧化物、氯離子和氯化物，實(shí)際施工環(huán)節(jié)中難以避免，且各種因素相互聯(lián)系、相互影響。必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取針對(duì)性的預(yù)防措施，才能有效地減少混凝土表面泛白現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低混凝土出現(xiàn)外觀缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]葉露,汪功偉.高強(qiáng)高性能混凝土在高速公路工程中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪.2003,05(3).

[2]JTGF80/1-2017,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]陳霏,楊健,周志凌.混凝土表面泛白的原因及預(yù)防[J].大眾科技,2007(01):13-14.

[4]智海企業(yè)集團(tuán).預(yù)拌混凝土生產(chǎn)與施工技術(shù)指南[M].山西經(jīng)濟(jì)出版社,2009.

作者：李先延 黃文君 單位：云南省交通投資開(kāi)發(fā)有限公司 云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 昆明市建筑結(jié)構(gòu)安全與新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室