泛堿是我國(guó)大部分鹽漬土地區(qū)建筑物普遍存在的一種病害現(xiàn)象,其危害有:1.影響建筑物的立面觀感效果及建筑工程觀感質(zhì)量評(píng)定等級(jí)且給人以不安全感。2.影響粉刷的質(zhì)量,基層與表面粉刷層粘結(jié)力不夠,貼面粘貼不牢固,影響裝飾工程的質(zhì)量甚至引起質(zhì)量事故。3.造成結(jié)構(gòu)安全隱患,水分在墻身內(nèi)遷移的過(guò)程中對(duì)磚體和砂漿的沖刷、溶蝕作用使得墻身的抗壓承載力降低,墻身表面的粉化剝落使得墻身的結(jié)構(gòu)斷面不斷的減小,單位面積承受荷載加大,增加了結(jié)構(gòu)的不安全因素。
建筑加固工程影響泛堿的7個(gè)因素
1.與地基土類型及化學(xué)成分有關(guān)
2.與墻身材料、飾面及其孔隙有關(guān):墻身材料、飾面含可溶鹽量較低的情況下,雖然有水分的遷移,但溶蝕作用就會(huì)大大降低,對(duì)結(jié)構(gòu)造成的危害也就減少,結(jié)晶現(xiàn)象也會(huì)減少。
3.與大氣溫度、濕度有關(guān):墻身泛堿現(xiàn)象更多發(fā)生在冬末、初春和秋末、冬初季節(jié)的原因是,在這些季節(jié)里,由于氣溫回升或是雨水的減少,空氣中的水蒸氣的百分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空氣飽和時(shí)水蒸氣的百分含量,濕氣從地下遷移到墻身,再由墻身蒸發(fā)到附近潮濕的空氣中,最后濕氣擴(kuò)散補(bǔ)充到干燥的空氣中,在這個(gè)過(guò)程中,水中攜帶的鹽分最終在墻身上結(jié)晶析出。在這些季節(jié)里,人容易皮膚干燥,嘴唇干裂也是這個(gè)道理。
4.與地基的溫度有關(guān):地基土溫度的差異可以引起地下水分的遷移,跟許多建筑,特別是無(wú)人居住的建筑一樣,冬、春季節(jié),建筑物地基土的溫度高于周圍的土體的溫度,水分朝建筑物方向遷移,而夏、秋季節(jié)特別是夏季,建筑下地基土的溫度低于周圍土體的溫度,水分雖有朝周圍土體遷移的趨勢(shì),但周圍土體本身由于大氣降水而水位已經(jīng)很高,濕氣不能得到疏散,這樣經(jīng)過(guò)季節(jié)更替,濕氣就逐漸在建筑物下的地基聚集起來(lái),顯得格外的潮濕。通常情況下,舞臺(tái)前的地面分布有米粒大小的滲出水珠,如人出汗?fàn)睢?/P>
5.與光照有關(guān):南向外墻很少有泛堿現(xiàn)象,而北墻墻身長(zhǎng)度范圍內(nèi)均有不同程度的發(fā)生,修復(fù)后的水泥砂漿抹面也再次出現(xiàn)病害;東向的墻身病害要比西向墻身少,程度輕;東墻和西墻的南半部也要比北半部程度輕。
向陽(yáng)墻身溫度相對(duì)較高,水分多在墻身內(nèi)蒸發(fā),由毛細(xì)水表面張力引起的負(fù)壓不存在,不能形成毛細(xì)現(xiàn)象,墻身干燥,泛堿現(xiàn)象發(fā)生的客觀環(huán)境就不存在。
6.與通風(fēng)有關(guān)
7.其他水為區(qū)別地下水而單列出來(lái),包括雨水、管道滲漏水、空氣中的水分等直接來(lái)源非地下水的一切影響墻身的水的總稱。其他水不一定具有可靠的補(bǔ)給來(lái)源,如果通風(fēng)等環(huán)境條件好就不會(huì)聚集,不對(duì)建筑物造成危害。若這些偶然聚集起來(lái)的水沒(méi)有及時(shí)的蒸發(fā),聚集在墻身內(nèi),墻身內(nèi)的磚體的鹽分溶于水中,潮濕的墻身不斷的從周圍吸收水氣,溶蝕墻身,最終也會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶和蒸汽壓的應(yīng)力積累現(xiàn)象。
泛堿現(xiàn)象終歸是水造成的,其原因是復(fù)雜的,相互交織在一起的。
建筑加固工程泛堿防治的7個(gè)對(duì)策
1.泛堿現(xiàn)象的發(fā)生早已有之,治理的方案也不少,同為青磚建筑,有的經(jīng)歷幾百年仍然完好,有的三二十年就風(fēng)化嚴(yán)重,根本原因就是建筑防潮層失效,所以在建筑一定要做好耐久,有效的防潮層,作為大禮堂既有建筑來(lái)講,這是馬后炮,不可用。可用的治理方案大致上有這么“防、堵、放”這些思路。
2.通過(guò)改良土壤,包括降低土壤含水量、降低礦化度、減小土壤的孔隙率等途徑來(lái)從根本上防止泛堿的發(fā)生。
3.種樹(shù):在東,西,北三個(gè)方向種植高大、根系發(fā)達(dá)、耐鹽堿、蒸騰作用強(qiáng)、四季常青的樹(shù)種,利用植物對(duì)水分和礦物的需求,這樣就等于在周圍配備上了無(wú)能耗、不間斷、環(huán)保的“抽水機(jī)”和“抽礦機(jī)”,可以降低土壤的含水量,降低礦化度,減少水分向大禮堂的地基遷移,甚至可使大禮堂地基內(nèi)的水向周圍遷移。樹(shù)的存在還有利于周圍環(huán)境的溫度保持,使得晝夜溫差相對(duì)較小。也就是說(shuō)可以從溫濕兩方面改善狀況,而且符合城市規(guī)劃的要求。缺點(diǎn)是這種方法見(jiàn)效慢甚至前期沒(méi)有明顯效果。
4.地基注漿法:其原理是把利用液壓、氣壓或電化學(xué)的方法,通過(guò)注漿管把漿液均勻的注入土層中,漿液以充填,滲透和擠密等方式,進(jìn)入土顆粒之間的空隙中,將原來(lái)較為松散的土體膠結(jié)成一個(gè)整體,形成強(qiáng)度高,防滲透和化學(xué)穩(wěn)定性好的固結(jié)體。這樣通過(guò)切斷毛細(xì)水的滲透路徑來(lái)根治泛堿,漿體之所以能起到切斷毛細(xì)水滲透路徑的作用,主要取決于漿體的粘塑性[4]特征,漿體剛注入后還有較大的流動(dòng)性,注漿結(jié)束后,漿體的塑性強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),這樣充實(shí)了土壤中的孔隙切斷了毛細(xì)水上升的滲透路徑,但施工工藝上要更加嚴(yán)格控制注漿壓力和注漿量,注漿壓力過(guò)大會(huì)嚴(yán)重破壞土粒的原有結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響地基的承載力,造成結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題,注漿材料的選用不能污染地下水。通過(guò)對(duì)地基土的處理,使地基膠結(jié)成一個(gè)整體,制止了毛細(xì)水,根本上治理泛堿病害。
5.堵:切斷水分向墻身滲透的通道。墻身鋸縫灌漿修筑水平隔斷層法:用水平開(kāi)縫鋸分段將墻身沿根部鋸開(kāi),然后高壓灌入聚合物材料,使整個(gè)墻身沿根部形成一層新的防潮層,切斷毛細(xì)水的上升通路,達(dá)到治理泛堿的目的。墻身注漿法:在墻身用注漿材料注漿,切斷毛細(xì)水的滲透路徑,此法和地基注漿法的原理一樣,也是利用了注入漿體的粘塑性特征,同時(shí)此法和墻身鋸縫灌漿修筑水平隔斷層法一樣,對(duì)墻身有一定的破壞性,使用時(shí)要注意控制好各種施工參數(shù),保證結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題。墻身設(shè)置隔蒸汽層:墻身表面粘貼釉面瓷磚等非透氣性材料做裝飾面(隔蒸汽層),阻止墻身中的水分向外散發(fā),從而防止鹽堿結(jié)晶析出。此法對(duì)外墻有可行性,對(duì)內(nèi)墻來(lái)講,不符合大禮堂的聲學(xué)要求。而且長(zhǎng)時(shí)間的使用后瓷磚表面有小坑,釉面被破壞,坑內(nèi)有白色的結(jié)晶體,而且隔蒸汽層上部的仿瓷涂料和墻身開(kāi)始出現(xiàn),這是水分向上遷移的結(jié)果,所以此法不可行。
6.放:排出墻身內(nèi)的水分,避免鹽分在墻身內(nèi)結(jié)晶對(duì)墻身造成損害。內(nèi)墻設(shè)置通風(fēng)夾層:在清水墻表面鋪設(shè)龍骨,外釘裝飾性礦棉吸聲板,在礦棉吸聲板表面預(yù)先扎出小孔以通風(fēng)排氣,使得潮氣可以排出,析出的鹽堿留在礦棉吸聲板和墻身之間的夾層里,河南大學(xué)的兩棟樓房采用了此法處理后取得了良好的初期效果,但是隨著時(shí)間的推移,鹽堿不僅在夾層中析出,在礦棉吸聲板表面也開(kāi)始大量的析出,礦棉吸聲板破壞,告治理措施失效,又要進(jìn)行大面積的修整,現(xiàn)對(duì)此法進(jìn)行改進(jìn),不在礦棉吸聲板上預(yù)扎小孔,而是在180cm×180cm的礦棉吸聲板中心設(shè)置60cm×60cm、厚度深入墻身少許的礦棉吸聲板,在礦棉吸聲板上預(yù)留大量小孔,作為晶體析出的薄弱點(diǎn),水蒸汽散發(fā)的通道,這樣就逐漸形成一個(gè)通道,定向的釋放水蒸汽和毛細(xì)水,這樣可以不至于再次發(fā)生大面積的泛堿現(xiàn)象,節(jié)約材料,而且可以大大減小泛堿發(fā)生的范圍,礦棉吸聲板的吸聲作用也符合大禮堂的功能要求。
7.外墻仍然采用傳統(tǒng)的水泥抹面進(jìn)行修復(fù),在一米見(jiàn)方的水泥抹面中心設(shè)置一個(gè)直徑為10cm,深度少許深入墻身的洞,洞內(nèi)裝礦棉等松散吸濕的材料,洞口留1-2cm的抹面(洞的大小、間距有待商榷),將礦棉作為晶體析出的薄弱點(diǎn),讓鹽分在薄弱點(diǎn)析出,減少晶體在兩種介質(zhì)的交接面發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象的可能性,減少空鼓,這樣可以以定期更換吸濕材料來(lái)代替大面積的重復(fù)的修復(fù),而且保護(hù)了墻身。