混凝土“鹽霜”危害大？用數據科學檢測混凝土析出體結晶

近年來，由于耐久性不足而導致混凝土結構破壞的現象逐漸增多，混凝土耐久性問題越來越受到人們的重視。在混凝土工程施工后，有時會在混凝土表面出現像白色鹽霜一樣的東西，給整體美觀度造成嚴重影響。其實，所謂的“鹽霜”，即由混凝土析出體結晶而形成，除了影響美觀，還會對混凝土結構的其他方面造成影響，所以我們需對其有更加清晰的認識。

 

結晶形成條件

混凝土析出體結晶是指混凝土表面析出像霜一樣的結晶物的現象，是一種復雜的物理、化學和物理化學過程，其形成與混凝土的密實度、吸水率及表面孔隙度等因素密切相關。

眾所周知，混凝土是由集料、膠凝材料、水和一些外加劑等拌和而成，但混凝土并不是幾種材料簡單的混合，而是在原材料以一定的比例混合后，又經過一系列復雜的理化過程而形成。在混凝土應用過程中，很多理化反應過程并沒有停止，也正因如此才會出現結晶體，但結晶體的形成需滿足一定的條件：

(1)混凝土中可溶性鹽或堿的存在；

(2)存在有大量溶解可溶性鹽或堿的水；

(3)具有溫濕度差或壓力差的外界環境；

(4)具有反復干濕循環和冷熱交替的外界環境；

(5)具有適合的析出通道（混凝土中的毛細管或毛細孔）。

滿足這些條件后，在內因和外因的共同作用下，混凝土表面就會逐漸形成一層結晶體，如果條件遭到破壞，或者無法同時滿足其需要的所有條件，結晶體也就無法形成。

 

結晶的危害

混凝土滲出體結晶附于混凝土結構表面，與結構本身形成較大的色彩反差，會直接影響混凝土結構物的美觀度。尤其是當混凝土用于裝飾時，結晶體對其美觀度的影響會使其使用價值大打折扣，甚至還會因此使各相關方產生不必要的糾紛。

 

此外，混凝土析出體結晶還隱藏著其他對混凝土結構造成破壞的風險。隨著時間的推移，混凝土結構自然干燥失水或某些部位不斷碳化，導致收縮開裂等現象的發生，為析出體結晶創造了條件。如果結晶體不是在表面析出而是在毛細管（孔）中析出，混凝土結構內部就會產生結晶壓力，從而導致結構遭到破壞。此外，隨著混凝土結構不斷出現的理化反應，析出體結晶還會通過其他方式對混凝土結構產生破壞性的影響。

不僅是力學性能，由于析出體結晶化學成分的關系，隨著時間的推移，其體積可能在一定條件下出現嚴重縮小，從而造成混凝土表層孔隙增多、致密度下降，導致混凝土碳化速度和程度加劇。如果混凝土出現嚴重的析出體結晶現象，會使混凝土表層結構疏松、強度降低，導致抗磨性、抗滲性、抗凍性、抗碳化性降低，最終耐久性遭到破壞，影響其安全性能。

 

成分分析

雖然普通混凝土施工后一段時間內，由于析出體結晶造成的空隙會得到自動愈合，并不會給整體結構強度和耐久性造成根本性的影響，但這并不代表其沒有危害性。要弄清楚結晶體對混凝土結構的影響，就需要先弄清楚這些結晶體是由哪些物質成分構成。可以依據GB/T 17359-2012《微束分析 能譜法定量分析》中的方法，從混凝土結構表面結晶處取一定量的化學晶體進行成分分析。

 

首先對不同區域位置的混凝土析出體結晶樣品進行不同放大倍數的形貌和能譜分析，據此判斷樣品的化學成分和元素組成。

按照相關規范要求，在對相關樣品進行掃描電鏡測試時，有時候不難發現樣品不同區域位置晶體形貌差異會比較大，樣品中化合物種類較為多樣，與普通水泥水化產物形態并不一致。將所獲得所有數據及圖像信息進行綜合，采用科學的方法進行分析，結合專業的知識，最終對所分析樣品作出判斷。

 

結語

通過對結晶成分及形貌進行分析，可以更好的了解晶體成因，以便有針對性的采取預防及應對措施，以盡可能地避免此類現象的發生。也能根據相關數據進行分析判斷，發現混凝土所用原材料、外加劑和混凝土配合比存在的一些隱性問題，為建設領域的技術進步提供支撐。通過檢測得出的數據結果可以作為建筑質量判定的依據，也能夠為其日常運營維護提供參考，降低可能的潛在風險，所以對混凝土析出體結晶的檢測始終不容忽視。