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摘要：腐蚀是铝合金门窗结构损坏的主要形式之一，文章通过工程实际，对造成腐蚀的原因进行了调查，并进行详尽的原因分析，总结出一些可行的预防措施，对房屋建筑铝门窗质量问题的预防以及解决具有一定的参考价值。
关键词：铝合金门窗；腐蚀；砂浆；图谱分析
1.工程概况
某住宅工程总建筑面积25万余m2，门窗总面积4.2万m2，分三期开发建设，铝合金门窗均为同一厂家生产。一期、二期于2010年完工，三期于2012年完工，竣工交付时间是2015年12月底，中间一直处于空置状态。2016年1月住户装修时，一期、二期先后有多户发现铝合金门窗框型材有腐蚀情况，三期未发现此情况。
2.原因分析
为更好地查明原因，委托有鉴定资格的第三方检测机构对铝合金门窗型材的材质、安装质量及可能造成铝合金门窗型材发生腐蚀的因素（砂浆、发泡剂等材料）进行鉴定分析。
2.1现场取样
按照取样方案分别抽取一期、二期住宅楼的门窗铝型材、砂浆、填充泡沫物各13个样品。现场拆除发现：铝合金门窗框安装在洞口及墙体抹灰湿作业前已经完成，门窗框采用固定片连接固定；门窗内外侧均采用水泥砂浆装饰，外侧在水泥砂浆与框交接处采用打胶方式进行防水；门窗四周的连接件采用连接铁片；门窗框与洞口墙体缝隙采用聚氨脂PU发泡填缝料及普通水泥砂浆填充但不饱和，框两侧留有较大的空隙；下框基本是采用普通水泥砂浆填充，局部水泥砂浆呈潮湿状态，发生腐蚀的主要区域在下框和框两侧部位；拆除的铝合金门窗框的表面涂層有缺损或划伤现象，防腐涂层破坏[1]。
选取一个已经发生腐蚀的铝合金窗，肉眼可见该窗洞口腻子曾有渗水痕迹，铝合金型材已经腐蚀穿孔，为明显的点腐蚀现象；室内侧型材与窗洞口接触位置有白色粉末状物质与白色胶状物质，在室外侧观察，发现窗框与洞口接触位置亦存在白色粉末状物质；剥离室内侧洞口墙体腻子，发现腻子较为潮湿，凿除洞口位置墙体砂浆，发现用于固定铝合金窗框的固定片锈蚀严重。
2.2样品检测分析
2.2.1铝合金门窗型材检测
对铝合金窗型材的主要控制指标进行检测，检测结果如表1所示。从表1检测数据说明铝合金窗型材本身的铝合金化学成分、抗拉强度、表面涂层的膜厚、压痕硬度和耐盐酸、耐砂浆、耐溶剂、耐盐雾腐蚀性、耐候性以及主要受力部位基材截面最小厚度等指标均符合产品标准要求，型材本身质量合格[1]。
2.2.2其他产生腐蚀物检测
（1）砂浆碱度及氯离子浓度检测分析。对13个砂浆样品做碱度和氯离子浓度分析，根据该项目设计抹灰砂浆配合比水泥∶水∶砂=1∶1.33∶2.46，检测出砂浆PH值和砂浆中氯离子含量相对水泥质量的百分比浓度的推定值。结果如表2所示。
从表2的砂浆PH值分析结果看，砂浆浸出的溶液大部分呈碱性，一些样品的PH值甚至>11，是较强的碱性。铝在碱性介质中是容易受腐蚀的，所以部分门窗铝型材的腐蚀与砂浆的碱度偏强有关。从氯离子浓度分析结果看，一些样品的氯离子含量在1%以上，最高的达2.06%，是SJ007样品的氯离子浓度，该样品也是所抽样的13个样品中铝型材腐蚀最严重的。按照规范JGJ/T220-2010《抹灰砂浆技术规程》第4.0.3条和4.0.5条规定，抹灰砂浆氯离子含量控制标准可以参照素混凝土中氯离子含量控制标准，根据规范GB50164-2011《混凝土质量控制标准》第3.1.8条和表3.1.8规定，有4个样品的砂浆氯离子含量已经超出素混凝土中氯离子含量1%的控制标准。该户取样时，将铝型材切割和拆卸后发现，铝型材下的砂浆呈潮湿状态，并松散零落，说明安装铝型材时该处砂浆没有完整固结、防水没有做好，尚处非干燥状态。
（2）填充泡沫的碱度和氯离子浓度检测分析。对13个泡沫样品进行碱度和氯离子浓度分析。结果如表3所示。
从表3的填充泡沫分析结果看，大部分泡沫的浸液碱度不强，不含氯离子或浓度低。但PM005泡沫样品呈碱性，PM007泡沫、PM013泡沫、PM003泡沫及PM002泡沫含一定量的氯离子。因为泡沫与铝型材直接接触，其氯离子也会造成铝型材腐蚀。
（3）腐蚀产物检测分析。从16#-306的客厅落地窗下部腐蚀处取得白色腐蚀产物，将其做EDS（能谱）分析，结果如图1和表4所示。
又将腐蚀产物做XRF（X射线荧光）分析，结果如表5所示。
再将腐蚀产物进行XRD（X射线衍射）分析，结果如图6所示。
从表4的白色腐蚀产物X射线能谱分析结果看，腐蚀产物中含16.56%的氯和5.15%的硫。又从表5腐蚀产物的X射线萤光分析结果看，腐蚀产物含11.19%的氯和0.95%的硫。由此说明，铝型材的腐蚀与氯离子及硫化物有关。表4的数据还显示，腐蚀产物含49%的氧，说明腐蚀产物是氧化物或氢氧化物。图2是腐蚀产物的X射线衍射分析结果。经图谱分析得知，腐蚀产物的主要成分是水合氯化氢氧化镁，因此，该铝型材的腐蚀主要是氯离子和氢氧根与铝材反应造成的。
（4）铝型材表面EDS分析。取门窗铝型材，对其表面做EDS分析。图7所示是EDS图谱。表6是根据图3得到的分析结果。
2.3腐蚀分析
综合分析，造成该项目铝合金门窗腐蚀的直接原因是粉刷所用的水泥砂浆中较高含量的氯离子与铝型材反应造成的，由于该项目粉刷施工阶段还没有强制要求使用预拌砂浆，最大可能是使用河砂或地下水搅拌砂浆引起。间接原因是施工时没有做好门窗砂浆基面的固结、干燥、隔离及防划伤保护措施，表面防腐涂层失去保护效果，没有做好窗框空隙填塞密封防水处理，长期空置处于不通风的潮湿环境下造成砂浆中的水分较高，且含有碱性物质，加快了铝型材腐蚀的进程。
3.预防措施
3.1加强铝合金门窗型材检测 铝合金门窗型材进场前，总承包施工单位、监理单位应按规定进行验收，核对产品质量合格证、检测报告等质量证明文件，检查表面涂层是否有磕碰刮伤、划痕，对耐盐雾腐蚀性、耐砂浆等性能、表面防腐涂膜厚度、型材主要受力部位基材截面最小厚度等指标进行抽样复试，经复试合格方可使用。
3.2加强铝合金门窗型材保护
工地施工现场应设置专门的仓库用于存放铝合金门窗，仓库应通风良好、干燥且清洁。顶部应靠在牢固的物体上，并垫软质隔离物；底部应用方木或其他软质材料垫离地面100mm以上；每樘（扇）间应用软质材料垫平，以防止压伤或破坏型材表面的保护膜。
3.3加强铝合金门窗密封防水
铝合金门窗安装宜采用干法施工方式，应严格按照规范JGJ214-2010《鋁合金门窗工程技术规范》第7.3.1条和7.3.2条规定做好门窗框与洞口缝隙的填塞，应采用保温、防潮且无腐蚀性的软质材料填塞密实。如果采用水泥砂浆填塞，则应采用预拌防水砂浆，严禁使用海砂、河砂和地下水拌制防水砂浆[4]。
3.4加强抹灰砂浆质量控制
根据有关规定施工现场一律禁止搅拌砂浆，使用预拌砂浆。拌制砂浆用水的水质应符合JGJ63-2016《混凝土用水标准》第3.1.1条和表3.1.1混凝土拌合用水水质要求的规定，砂浆用砂中氯盐含量应符合JGJ52-2012《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》第3.1.10的规定，砂浆中的氯离子最大含量应严格按照GB50164-2011《混凝土质量控制标准》表3.1.8混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量进行控制。
3.5全面推进新型建筑工业化
大力推进装配式建筑、住宅全装修等新型建筑工业化的实施，铝合金门窗框与墙体连接固定、缝隙填塞和密封防水处理都直接在预制工厂施工完成，减少施工现场施工作业环节，降低人为因素带来的质量风险，提高铝合金门窗安装质量，减少腐蚀现象的发生。
4.结语
总之，铝合金门窗作为目前建筑施工中主流门窗的材料，它的施工质量受到了越来越多的关注。文章就沿海地区铝合金门窗型材安装后出现的腐蚀现象与解决办法展开了系统的研究分析。实际情况表明，在施工中，加强施工管理与监督，严格施工技术标准，规范进行选材、设计、施工以及后期注意维护，即使是沿海地区的铝合金门窗型材腐蚀情况也是可以得到有效预防和控制的。
参考文献：
[1]徐峰.铝合金门窗施工技术的应用探讨[J].门窗，2017（10）：12-13.
[2]吴素娟.浅议铝合金门窗质量通病的防治措施[J].民营科技，2012（5）：336-336.
[3]张鸣，戴凤英.铝合金窗腐蚀破坏原因分析[J].材料研究与应用，2012，6（4）：282-285.
[4]杜风贞，孙泽明，刘安生等.铝合金推拉窗框腐蚀失效分析[C]//广东铝加工技术国际研讨会. 2014.
关键词：铝合金门窗；腐蚀；砂浆；图谱分析
1.工程概况
某住宅工程总建筑面积25万余m2，门窗总面积4.2万m2，分三期开发建设，铝合金门窗均为同一厂家生产。一期、二期于2010年完工，三期于2012年完工，竣工交付时间是2015年12月底，中间一直处于空置状态。2016年1月住户装修时，一期、二期先后有多户发现铝合金门窗框型材有腐蚀情况，三期未发现此情况。
2.原因分析
为更好地查明原因，委托有鉴定资格的第三方检测机构对铝合金门窗型材的材质、安装质量及可能造成铝合金门窗型材发生腐蚀的因素（砂浆、发泡剂等材料）进行鉴定分析。
2.1现场取样
按照取样方案分别抽取一期、二期住宅楼的门窗铝型材、砂浆、填充泡沫物各13个样品。现场拆除发现：铝合金门窗框安装在洞口及墙体抹灰湿作业前已经完成，门窗框采用固定片连接固定；门窗内外侧均采用水泥砂浆装饰，外侧在水泥砂浆与框交接处采用打胶方式进行防水；门窗四周的连接件采用连接铁片；门窗框与洞口墙体缝隙采用聚氨脂PU发泡填缝料及普通水泥砂浆填充但不饱和，框两侧留有较大的空隙；下框基本是采用普通水泥砂浆填充，局部水泥砂浆呈潮湿状态，发生腐蚀的主要区域在下框和框两侧部位；拆除的铝合金门窗框的表面涂層有缺损或划伤现象，防腐涂层破坏[1]。
选取一个已经发生腐蚀的铝合金窗，肉眼可见该窗洞口腻子曾有渗水痕迹，铝合金型材已经腐蚀穿孔，为明显的点腐蚀现象；室内侧型材与窗洞口接触位置有白色粉末状物质与白色胶状物质，在室外侧观察，发现窗框与洞口接触位置亦存在白色粉末状物质；剥离室内侧洞口墙体腻子，发现腻子较为潮湿，凿除洞口位置墙体砂浆，发现用于固定铝合金窗框的固定片锈蚀严重。
2.2样品检测分析
2.2.1铝合金门窗型材检测
对铝合金窗型材的主要控制指标进行检测，检测结果如表1所示。从表1检测数据说明铝合金窗型材本身的铝合金化学成分、抗拉强度、表面涂层的膜厚、压痕硬度和耐盐酸、耐砂浆、耐溶剂、耐盐雾腐蚀性、耐候性以及主要受力部位基材截面最小厚度等指标均符合产品标准要求，型材本身质量合格[1]。
2.2.2其他产生腐蚀物检测
（1）砂浆碱度及氯离子浓度检测分析。对13个砂浆样品做碱度和氯离子浓度分析，根据该项目设计抹灰砂浆配合比水泥∶水∶砂=1∶1.33∶2.46，检测出砂浆PH值和砂浆中氯离子含量相对水泥质量的百分比浓度的推定值。结果如表2所示。
从表2的砂浆PH值分析结果看，砂浆浸出的溶液大部分呈碱性，一些样品的PH值甚至>11，是较强的碱性。铝在碱性介质中是容易受腐蚀的，所以部分门窗铝型材的腐蚀与砂浆的碱度偏强有关。从氯离子浓度分析结果看，一些样品的氯离子含量在1%以上，最高的达2.06%，是SJ007样品的氯离子浓度，该样品也是所抽样的13个样品中铝型材腐蚀最严重的。按照规范JGJ/T220-2010《抹灰砂浆技术规程》第4.0.3条和4.0.5条规定，抹灰砂浆氯离子含量控制标准可以参照素混凝土中氯离子含量控制标准，根据规范GB50164-2011《混凝土质量控制标准》第3.1.8条和表3.1.8规定，有4个样品的砂浆氯离子含量已经超出素混凝土中氯离子含量1%的控制标准。该户取样时，将铝型材切割和拆卸后发现，铝型材下的砂浆呈潮湿状态，并松散零落，说明安装铝型材时该处砂浆没有完整固结、防水没有做好，尚处非干燥状态。
（2）填充泡沫的碱度和氯离子浓度检测分析。对13个泡沫样品进行碱度和氯离子浓度分析。结果如表3所示。
从表3的填充泡沫分析结果看，大部分泡沫的浸液碱度不强，不含氯离子或浓度低。但PM005泡沫样品呈碱性，PM007泡沫、PM013泡沫、PM003泡沫及PM002泡沫含一定量的氯离子。因为泡沫与铝型材直接接触，其氯离子也会造成铝型材腐蚀。
（3）腐蚀产物检测分析。从16#-306的客厅落地窗下部腐蚀处取得白色腐蚀产物，将其做EDS（能谱）分析，结果如图1和表4所示。
又将腐蚀产物做XRF（X射线荧光）分析，结果如表5所示。
再将腐蚀产物进行XRD（X射线衍射）分析，结果如图6所示。
从表4的白色腐蚀产物X射线能谱分析结果看，腐蚀产物中含16.56%的氯和5.15%的硫。又从表5腐蚀产物的X射线萤光分析结果看，腐蚀产物含11.19%的氯和0.95%的硫。由此说明，铝型材的腐蚀与氯离子及硫化物有关。表4的数据还显示，腐蚀产物含49%的氧，说明腐蚀产物是氧化物或氢氧化物。图2是腐蚀产物的X射线衍射分析结果。经图谱分析得知，腐蚀产物的主要成分是水合氯化氢氧化镁，因此，该铝型材的腐蚀主要是氯离子和氢氧根与铝材反应造成的。
（4）铝型材表面EDS分析。取门窗铝型材，对其表面做EDS分析。图7所示是EDS图谱。表6是根据图3得到的分析结果。
2.3腐蚀分析
综合分析，造成该项目铝合金门窗腐蚀的直接原因是粉刷所用的水泥砂浆中较高含量的氯离子与铝型材反应造成的，由于该项目粉刷施工阶段还没有强制要求使用预拌砂浆，最大可能是使用河砂或地下水搅拌砂浆引起。间接原因是施工时没有做好门窗砂浆基面的固结、干燥、隔离及防划伤保护措施，表面防腐涂层失去保护效果，没有做好窗框空隙填塞密封防水处理，长期空置处于不通风的潮湿环境下造成砂浆中的水分较高，且含有碱性物质，加快了铝型材腐蚀的进程。
3.预防措施
3.1加强铝合金门窗型材检测 铝合金门窗型材进场前，总承包施工单位、监理单位应按规定进行验收，核对产品质量合格证、检测报告等质量证明文件，检查表面涂层是否有磕碰刮伤、划痕，对耐盐雾腐蚀性、耐砂浆等性能、表面防腐涂膜厚度、型材主要受力部位基材截面最小厚度等指标进行抽样复试，经复试合格方可使用。
3.2加强铝合金门窗型材保护
工地施工现场应设置专门的仓库用于存放铝合金门窗，仓库应通风良好、干燥且清洁。顶部应靠在牢固的物体上，并垫软质隔离物；底部应用方木或其他软质材料垫离地面100mm以上；每樘（扇）间应用软质材料垫平，以防止压伤或破坏型材表面的保护膜。
3.3加强铝合金门窗密封防水
铝合金门窗安装宜采用干法施工方式，应严格按照规范JGJ214-2010《鋁合金门窗工程技术规范》第7.3.1条和7.3.2条规定做好门窗框与洞口缝隙的填塞，应采用保温、防潮且无腐蚀性的软质材料填塞密实。如果采用水泥砂浆填塞，则应采用预拌防水砂浆，严禁使用海砂、河砂和地下水拌制防水砂浆[4]。
3.4加强抹灰砂浆质量控制
根据有关规定施工现场一律禁止搅拌砂浆，使用预拌砂浆。拌制砂浆用水的水质应符合JGJ63-2016《混凝土用水标准》第3.1.1条和表3.1.1混凝土拌合用水水质要求的规定，砂浆用砂中氯盐含量应符合JGJ52-2012《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》第3.1.10的规定，砂浆中的氯离子最大含量应严格按照GB50164-2011《混凝土质量控制标准》表3.1.8混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量进行控制。
3.5全面推进新型建筑工业化
大力推进装配式建筑、住宅全装修等新型建筑工业化的实施，铝合金门窗框与墙体连接固定、缝隙填塞和密封防水处理都直接在预制工厂施工完成，减少施工现场施工作业环节，降低人为因素带来的质量风险，提高铝合金门窗安装质量，减少腐蚀现象的发生。
4.结语
总之，铝合金门窗作为目前建筑施工中主流门窗的材料，它的施工质量受到了越来越多的关注。文章就沿海地区铝合金门窗型材安装后出现的腐蚀现象与解决办法展开了系统的研究分析。实际情况表明，在施工中，加强施工管理与监督，严格施工技术标准，规范进行选材、设计、施工以及后期注意维护，即使是沿海地区的铝合金门窗型材腐蚀情况也是可以得到有效预防和控制的。
参考文献：
[1]徐峰.铝合金门窗施工技术的应用探讨[J].门窗，2017（10）：12-13.
[2]吴素娟.浅议铝合金门窗质量通病的防治措施[J].民营科技，2012（5）：336-336.
[3]张鸣，戴凤英.铝合金窗腐蚀破坏原因分析[J].材料研究与应用，2012，6（4）：282-285.
[4]杜风贞，孙泽明，刘安生等.铝合金推拉窗框腐蚀失效分析[C]//广东铝加工技术国际研讨会. 2014.