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析晶 (白華 壁癌) 產生之原因及解決方法

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析晶 (白華 壁癌) 產生之原因及解決方法
  Ⅰ、前言
          
壁癌係一般水泥油漆師父之俗稱,其係意指很難根治處理的意思,但若能對壁癌產生之原因有正確的瞭解,比現象並非不能解決。本報告就針對璧癌產生之化學反應機構進行討論瞭解,並依此提出解決之方案。

 
 Ⅱ、析晶(白華、壁癌)產生之反應機構
               水泥成分中的C3S、C2S,當其與水H20作用產生水化過程:C3S、C2S + HΔH→C-S-H + CH
               其中C-S-H膠體是產生混凝土強度的主要成分,而CH只是填充空隙但由於CH易溶於水,所以只要有表面結露或內部結露,則CH就會溶於結露水中,經過溫度及濕度的反覆作用,透 過毛細管張力作用而滲出混凝土表面,再與空氣中的二氧化碳 (C02 )作用產生C C(CaC03 ),此生成之C C即為析晶,其化學反應如下: CH + C→C C + H
              此種CC即為白色碳酸鈣結晶,此不溶於水的白色結晶,即為 『一次白華』現象。而砂漿硬化,因雨水侵入,再引起白華現,即為『二次白華』。


  Ⅲ、析晶 (白華、壁癌) 產生原因及影響探討
          
由上節析晶產生之反應機構,我們可歸納產生之原因如下:
                一、混凝土或水泥粉刷層內之金屬鹼(如鈉、鈣、鎂、鉀)被水溶 解析出,然後與空氣中的二氧化碳(C02 )結合成碳酸鈣或硫酸 鈣晶體而產生白華現象。
                二、上述金屬鹼易被水溶解析出,故若無水(H20)之產生則可避免金屬鹼被溶解,但因相對溫度或相對溼度使室內空氣中之水分產生之表面或內部結露無法完全避免阻絕,所以析晶現象即使無滲漏水仍可能產生。
                三、依上節析晶反應機構可知當金屬鹼被溶解析出,則混凝土結構將產生空隙如此將使混凝土結構因空隙增加而強度降低,亦會增加水分產生儲存於混凝土之空間。


  Ⅳ、析晶 (白華、壁癌)防止方法之探討
           一、減少水分之產生
                            a、隔絕外來水之產生包括因牆壁龜裂之滲漏水,牆面風化孔洞化產生之全面牆滲水及水管破裂之滲水
                            b、保持室內乾燥時常保持室內空氣流通,濕氣重之地區善用除濕器或泠氣除濕。
                 
二、減少金屬鹼與二氧化碳結合成結晶鈣
                            a、使用矽酸質系防水材,由於它的主要成分—活性矽可以透過水的媒介,讓結構內部因為滲水所產生的氫氧化鈣結合反應成為矽酸鈣有機化合物(針狀或纖維狀的結晶),以防止碳酸鹽結晶的形成。
                            b、上述矽酸鈣有機化合物結晶的生成,可堵塞所有的毛細孔,不僅可降低透水性亦可提升結構物的強度。
 
 Ⅴ、析晶 (白華、壁癌)一般處理方式之迷恩
           
一、壁癌產生處之粉刷層水泥打除重新粉刷
             
 a、優點:重新粉刷之水泥層密度必定較已風化多空隙之舊粉刷層好,短期內壁癌之現象可能較不易產生。
                     b、缺點:1、若水之產生係由外來水滲漏產生,則壁癌將因水之作用反應馬上又產生鈣化物析出。
                                      2、打除粉刷施工造成較大之困擾及難度,且花費又大。


                   二、壁癌產生處以塑鋼土批塗施作
               
a、優點:以塑鋼土之高接著性來抵抗析晶之產生,若壁癌狀況輕微短期內可能看不到壁癌之現象。
                      b、缺點:以堵塞之方法係掩耳盜鈴的作法,並無法根絕壁癌之產生,若施作厚度不夠,則完全無法阻止結晶物之析出。 

               
三、以稀酸鹽採用酸鹼中和之方式處理
                               理論上酸鹼中和法可減少表面結晶物之產生,但酸鹼中和只能做 表面處理,結晶物之析出係在結構物內部反應故其效果有限, 且使用酸鹼中和會使牆面水泥因酸之作用而產生劣化,也因此會使得壁癌之現象更嚴重。