壁癌成因與處理(1)- 圖解量化解析

作者: 成大昶閎科技股份有限公司  
(歡迎分享, 若引用本文發表理論數據或圖示, 請註明出處以及作者, 謝謝!) 

取名"壁癌"這個非常傳神的俗稱，
乃因對於壁面白華，不僅住屋大眾不堪其擾，
專業廠商也多束手無策，
如同面對無藥可醫的癌症一般，故稱之為壁癌。

實際上壁癌的成因，經由學術單位研究，
已明確地揭露其成因與化學反應的機理，
且於網路上也可搜尋到許多處理的資訊，在此不再冗述；
本文與現今壁癌資訊不一樣之處，在於提供實際量測數據，
並以圖示的方式讓大家能輕鬆了解!


根據白華(壁癌)的化學機理研究，其最常見的生成方式為：
一.
游離鈣溶於水，於冷乾氣候，經由通道，
滲透至牆體表面，脫水結晶。
二.
若是水分充足，游離鈣滲透到表面跟二氧化碳反應，
又會生成白色碳酸鹽類結晶體。
以上生成的條件有四， 水、游離鈣、適當溫度以及通道。
雖然缺一不可，但也並不是說四項條件都存在就會產生白華，

在這四項條件中，水最重要。因為:
沒有足夠的水，游離鈣無法游離。
沒有水當媒介，溫度適當也無法起反應。
沒有足夠的水，有通道也不夠潤滑可以溶出化學產物。
因此，
能夠控制水，不僅減少白華產生，對於整體的水泥砂漿性能也能提升,
而提升水泥砂漿的性能，就能增加其抵抗老化進而延長使用年限，
這在整個營建工程的品質控制是具有正本清源的實質意義。

而需要控制的水有二：

一、水泥砂漿攪拌成型時的添加水量：(先天體質)
水(w)與水泥(c)的比值，稱為水灰比，
w/c越高代表水越多，強度越低；這是工程材料的基本概念。
一般混凝土工程以減水的方式來提升其性能已是最基本的概念；
然而對於水泥砂漿減水，一般泥做師傅鮮有此觀念，
因此工地現場拌和的水泥砂漿，使用的水灰比都過高，
造成水泥砂漿先天體質就不良。
若能控制添加水量，讓水泥砂漿的水灰比適當，則先天性能提高，
後續病變機會就低，且對工程品質也能有所提升。

二、水泥砂漿成型硬固後的吸水率：(基因改造)
台灣高溫潮濕，水氣防不勝防，故一般人認為水很難控制。
實際上，並不一定有水就會有化學反應，
也不必要將水完全阻絕以防止其反應，
僅需讓硬固水泥砂漿的吸水量降低到一定程度，
讓游離鈣無法移動，通道無法潤滑，化學反應便無法進行。
目前已經可以藉由水泥砂漿基因改造的方式，
將水泥砂漿易吸水的體質改變，並保有水泥砂漿的透氣性能，
如此便可讓水泥砂漿不論晴雨天都可以保持乾爽。

接下來
將水泥砂漿分為水泥砂漿固體以及孔隙兩部分，其中

【水泥砂漿固體】：
為水泥生成物與砂所形成，此部分決定水泥砂漿的體質，
適當的水灰比以及水泥與砂的比例，就會有好的水泥砂漿體質；
其中水泥生成物中含有毛細孔隙以及膠體孔隙，
毛細孔隙可吸附外界的水量，膠體孔隙為結晶水與外界無作用。

【孔隙】：取決於水泥砂漿的水灰比以及水泥與砂的比例：
水灰比越高，與水泥反應後多餘的水就越多，
其佔據的空間乾燥後就變成孔隙；
添加的砂量太多，砂粒間的孔隙，
水泥無法完全填充，也會形成堆積的孔隙。
因此，水多砂多，孔隙越多，結構就非常鬆散。

以下開始簡易圖說



【水泥砂漿的三種狀態】：

孔隙乾燥狀態水泥砂漿試體經由烘箱110度C乾燥才能達到此狀態，
一般這種情況不存在。
其中孔隙無水, 水泥砂漿固體中的毛細孔隙也無水。
而水泥砂漿固體的多寡代表水泥砂漿的體質，
固體越多，體質就越好。
天然含水狀態
為水泥砂漿正常氣候下的狀態，正常狀態下，
孔隙是會吸附水的，
且水泥砂漿固體中的毛細孔隙也會吸附水，不可能完全絕乾。
吸水飽和狀態
水泥砂漿長期遇水，
當其孔隙以及水泥砂漿固體的毛細孔隙充滿水時，
即為吸水飽和狀態，一般雨天常發生此狀態。

【何謂體質好與不好？】

如前所述，水泥砂漿固體的多寡代表砂漿體質的好壞，
一般水灰比低，砂與水泥的重量比例在1:3或是1:2，
其水泥砂漿的體質佳，孔隙較少，不易吸附大量水；
以同樣是1:3的水泥砂漿為例，水灰比0.65的孔隙率25%，
較水灰比0.45的17%，多了8%。
因此一般工地場拌砂漿，泥做師傅用水以及用砂沒有測量，
通常水灰比常高達0.7以上，且水泥與砂的比例約1:5，
孔隙率恐達35%以上。


【體質好壞的天然含水率有何差別？】

體質較差孔隙多，吸附水就會比體質好的多，意即天然含水率高，
表示於正常狀態下水泥砂漿裡的水量充足，就容易產生病變。
由成大昶閎樂土團隊，多年來實際案例資料庫分析整理，
歸納出天然含水率6%為砂漿體質好壞的分野。

天然含水率6~8%的新作壁面，並不會馬上產生病變，
約2年後開始就會產生斑點如下所示，
斑點中心逐漸如同青春痘一樣成核，這不會有立即危害，
若壁上有上漆，只會逐漸由成核部位開始掉漆。

天然含水率高於8%，水泥砂漿就處於高危險群，
適當的氣候催化就會讓壁面迅速長出結晶物。

【體質好壞的飽和吸水率有何差別？】

實驗結果證明，
不管體質好或是體質不好，水泥砂漿吸飽水，其吸水率都接近12%。但是

體質較差的，吸水速度快，1~2小時內就達飽和狀態；若壁面通風
較佳時，水分脫除的速度較快，可較快回到天然含水狀態。

體質較佳的，吸水速度緩慢，2~5小時才會達到飽合狀態；但因結
構較紮實，反而造成水分脫除速度慢，若是壁面通風不佳或是太多
裝飾材，會有水分堆積的問題，產生病變後不易處理。

因此，
水泥砂漿製作時，水灰比要儘量低，讓水泥砂漿的天生體質好。
可預防水泥砂漿於一般狀態下生病，
但是體質好的水泥砂漿，仍會有遇雨天吸飽水的時候，
當外在環境造成通氣不佳，
還是會因為體內水份過多而生病，且不易痊癒。
總結本文提出重要數據與結論
一.
天然含水率高於6%的水泥砂漿，
乃先天體質較差為壁癌發生的高危險群。
二.
不管水泥砂漿先天體質好或差，吸飽水後含水率都接近12%，
然而，
體質差容易生病，但是好得也快；
體質好的不易生病，但是一生病就不容易好。
三.
因此，水泥砂漿體質需藉由基因改造，
讓其天然含水率以及吸水率兩者都控制在6%以下，就不會產生病變，
這個數據與國家標準CNS 3763 水泥防水劑的規定相吻合，
也就是添加防水劑的水泥砂漿吸水率，
必須是一般水泥砂漿吸水率(12%)的一半(6%)以下。

希望看過此文的朋友們，
未來在請求施作廠商處理壁面服務時，不再拘限於抽象的表面觀察，
應該要求具體的數據量測，才能有效了解壁面狀態，
做出正確且有效的處理!