中 華 大 學

中 華 大 學 碩 士 論 文

室內白華處理工法探討與實例

An Investigation on the Treatment Methods and Study Cases of Interior Efflorescence

系 所 別：土木工程學系碩士班 學號姓名：E09804001 施 育 榮 指導教授：楊 朝 平 博 士

中 華 民 國 100 年 7 月

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摘 要

台灣地處亞熱帶地區潮濕多雨，建物極易滲水而產生白華（俗稱壁癌），為居 家環境帶來極大困擾；根據調查資料，白華居住家10 大頭疼問題之首位。為此，本 研究廣泛蒐集白華處理之相關資料及彙整近年台灣所引進之矽酸質系防水材料之性 質及施工法。經由白華處理實例，知曉其慣用工法中之防水漆室內塗膜法，約於3-6 個月後會再復發，以室內外皆塗膜為宜。而以矽酸質系防水材料處理之兩處實例中，

一者經追蹤9 個月後未再復發漆膜膨起脫落，另一者經過 12 個月未再復發白華。

關鍵詞：滲水、白華、處理工法、矽酸質系防水材料。

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ABSTRACT

Since Taiwan is located in the subtropical zone with a lot of moisture and rain, water can permeate building exterior walls to create efflorescence (also known as wall cancer in Taiwan), which has caused a lot of problems in the living environment. According to the survey data, efflorescence is ranked as the number one of the most ten headachy

problems in the living environment. Thus, this research first performs a literature review on how to deal with efflorescence and collect the properties and the applying methods of the recently imported silicate waterproofing materials, and then studies the real examples dealing with the disposition of efflorescence. From those examples, it indicates that the efflorescence will reoccur after three to six months using the waterproofing membrane painted on the inside of an exterior wall and it is better to apply the membrane on the inside and outside of an exterior wall. Finally, a few study cases using silicate

waterproofing materials are performed.One of the two successful cases indicates that the pained membrane on the exterior has never expanded and came off after having tracing for nine months and the other case shows that the efflorescence has never reoccurred after twelve months.

Key Words: Permeation, Efflorescence, Treatment method, Silicate waterproofing

materials

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誌 謝

研究所求學期間，工作、家庭、學業三者兼顧，雖然辛苦，終究苦盡甘來；由 衷感謝恩師 楊朝平教授兩年來對大地工程觀念的教導、研究態度與做事方法的啟 發和訓練使我獲益良多，以及對我生活上無微不至的照顧，使本論文得以完成，在 此致上最誠摯的謝意。

承蒙中華大學土木系 吳淵洵教授、李煜舲教授與呂志宗教授的指正與建議，特 別感謝論文口試委員聯合大學土木與防災工程學系 王承德教授、中華大學土木系 呂志宗教授的細心審閱全文並提供寶貴意見與指正，使我受益良多，並使本文更充 實完善，在此深表感謝。

並感謝交通部公路總局重大橋樑工程處長陳建祥、西部濱海公路北區臨時工程 處主任吳英亮、主辦工程師秦淙在工作及學習上的指導與照顧，以及根基營造股份 有限公司副總黃義芳、協理羅振謀、經理邱顯欽、副理黃俊仁的照顧及鼓勵；在學 期間感謝學長慶源、憲忠、明宏的經驗傳承與熱心幫助；同學瑋鎮、仁傑、廷恩、

正義、凱華、政翔、壽民、貽明、木坤以及啟倫，同窗情誼相處的快樂時光，永難 忘懷，另外學弟們的協助，在此一併感謝。

最後感謝我的老婆及家人的體諒與付出，在求學期間給予的全力支持，讓我可 以無後顧之憂的完成學業，更感謝曾經幫助我或是與我共事的人。

祝福大家平安快樂。

施育榮謹于新竹中華大學 中華民國 100 年 7 月 18 日

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目 錄

摘 要 i

英 文 摘 要 ii

誌 謝 iv

目 錄 iv

表 目 錄 vii

圖 目 錄 viii

第一章 緒論 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究動機與目的 3

1.3 研究流程 3

1.4 論文架構 5

第二章 文獻回顧 6

2.1 白華之相關文獻 6

2.2 防水處理之相關文獻 9

2.3 環境黴菌與健康之相關文獻 12

第三章 建物之滲漏水 14

3.1 建物滲漏水之處所及原因 14

3.1.1 防水層之滲漏水 14

3.1.2 非防水層之滲漏水 16

3.2 建築物之劣化與滲漏水 18

3.2.1 混凝土之水密性 18

3.2.2 混凝土之孔隙 20

3.2.3 混凝土裂縫之發生原因及種類 21

3.3 建築物漏水之來源及動力 26

3.4 滲漏水之後續病變 28

第四章 白華之形成與防治 29

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4.1 白華之分類及型態 29

4.1.1 白華之分類 29

4.1.2 白華之型態 29

4.2 白華的成份 31

4.3 白華之發生條件 33

4.4 白華之形成機制 34

4.5 白華之防治對策 36

第五章 建物之防水 39

5.1 建物防水觀念 39

5.2 建物之防水系統 41

5.3 防水工程之設計施工原則 42

5.4 防水之材料及工法 44

5.4.1 防水之材料 44

5.4.2 防水工法 46

5.4.3 相關規範-中華民國國家標準 48

5.5 防水工程之實務問題 50

5.6 防水保固期限與制度 52

第六章 白華處理工法與實例 56

6.1 白華調查 56

6.2 白華處理之前置防水作業 60

6.2.1 屋頂防水作業 60

6.2.2 混凝土裂縫修復作業 61

6.3 白華處理之慣用工法及實例 63

6.3.1 白華處理之慣用工法 63

6.3.2 白華處理之慣用工法實例 65

6.4 矽酸質系防水材料之白華處理工法及實例 67

6.4.1 矽酸質系防水材料性質 67

6.4.2 矽酸質系防水材料之白華處理工法 70 6.4.3 矽酸質系防水材料之白華處理實例 73

vi

第七章 結論與建議 79

參考文獻 81

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表 目 錄

表3.1 防水層常見之滲漏水處所與原因 15

表3.2 給、排水常見之滲漏水處所與原因 17

表3.3 混凝土結構裂縫之綜合性質 25

表4.1 白華之化學成份 32

表5.1 建物之防水類型與材料 44

表5.2 各種防水工法使用材料及適用處 48

表6.1 建物滲漏水調查紀錄表 57

表6.2 白華調查記錄表 58

表6.3 歐美日各國對於結構體裂縫所訂定的修復標準 63

表6.4 矽酸質系防水材料之物理性質 68

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圖 目 錄

圖1.1 外牆白華 1

圖1.2 白粉毛狀物之白華 2

圖1.3 長期滲水產生的白華 2

圖1.4 研究步驟之流程圖 4

圖2.1 樓梯間外牆白華 8

圖2.2 蓄水池滲漏白華 8

圖2.3 室內天花板白華 8

圖3.1 多孔隙的混凝土材料 19

圖3.2 混凝土內裂縫 19

圖3.3 混凝土內含有大孔隙 20

圖3.4 微小裂縫彼此相連 20

圖5.1 預售房屋之良好保固體系 54

圖6.1二樓樓梯間窗框經白華處理後之鋼筋鏽蝕膨脹情形 66 圖6.2 五樓浴廁外牆經白華處理後之復發情形 67

圖6.3白華處理前壁體內之疏鬆孔隙 69

圖6.4白華處理後內部結晶封孔鎖水 69

圖6.5長期滲水所產生的白華 71

圖6.6 刮除白華漆面 71

圖6.7調料 72

圖6.8 毛刷取料塗刷 72

圖6.9 加厚塗刷 72

圖6.10 用力披補土料 73

圖6.11 遍佈牆面之水痕與白華 74

圖6.12 裂縫大雨滲水 74

圖6.13 窗框填縫不確實 74

圖6.14 鋼筋鏽蝕 75

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圖6.15 以水泥砂漿添加壓克力樹脂補平窗框縫與凹洞處 75

圖6.16 矽酸質防水材塗膜 76

圖6.17 批土上漆完工 76

圖6.18六個月後之情形（無漆膜膨起脫落） 76

圖6.19九個月後之情形（無白華復發跡象） 77

圖6.20天花板滲水引起之白華 77

圖6.21四樓天花板白華處理後之情形（未再復發） 78 圖6.22頂樓樓梯間外牆底部白華處理後之情形（未再復發） 78

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第一章 緒論

1.1 研究背景

台灣地處亞熱帶地區，潮濕多雨，極易造成油漆剝落、鋼筋鏽蝕及混凝土龜裂 等，而於建物之結構體會先有滲水現象，續產生白華(Efflorescence or Efflore)或俗稱 壁癌，更嚴重者出現漏水。基本上白華伴隨滲漏水而發生，縱使不漏水，滲水多、

溼度高也易發生白華。白華為白粉毛狀物，其出現後水泥漆會先剝落，繼而鄰近的 牆壁、傢俱顯現綠黴、黑黴，不但令人厭煩，且有礙觀瞻。此外，白華所出現的白 粉狀毛狀物，因為不是黴菌絲，所以儘管使用殺菌劑消毒處理仍會復發難根治，為 居家環境帶來極大困擾；就好像人體長了癌症一般（王正雄、曾婷婷，2010；安心 建築設計事務所，2010 查詢）。見圖 1.1、圖 1.2 及圖 1.3，白華經常發生在採用混 凝土或水泥砂漿材料的建物上，如預鑄混凝土材料製品、磚接縫及外牆裂縫等。

圖1.1 外牆白華（欣名實業，2010 年 9 月查詢）

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圖1.2 白粉毛狀物之白華（欣名實業，2010 年 9 月查詢）

圖1.3 長期滲水產生的白華（欣名實業，2010 年 9 月查詢）

房子住久了難免有問題，什麼問題最讓人頭疼?聯合晚報轉載「信義房屋」之住 家10 大頭疼問題調查資料(http://tw.myblog.yahoo.com/1103-0103/article?mid=1838，

2010)，其排名項次依序為（1）壁癌 28.6%、（2）漏水 26.3%、（3）牆壁剝落-明 顯裂縫26.0%、（4）排水管不通 24.7%、（5）水管老舊 20.4%、（6）電線老舊 17.4%、

（7）蟲害 14.8%、（8）天花板剝落-明顯裂縫 14.5%、（9）廁所老舊 14.5%及（10）

地磚爆裂13.5%，並以「住家 10 大頭疼問題，壁癌最令人抓狂」為標題。其調查還 發現，民眾修理老房子代價不小，在有過修繕住宅的受訪者中曾單次修繕花費近10 萬元者占最高比率約27% 、8~5 萬元者約 13%、5~3 萬元者約 13%、1 萬元以下者 約21%。

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多數住宅最常見的問題就是「水」的問題，以民眾10 大頭疼項目為例，包括白 華、漏水、牆壁剝落明顯裂痕、排水管不通、水管老舊等都與水脫離不了關係。這 其中又以家中牆壁冒出白華時最難搞定，想拆除工程浩大，但修補又往往無法根治。

1.2 研究動機與目的

白華對於結構體的危害，除了有礙觀瞻、破壞牆壁之外，更警示結構體孔隙裂 縫、滲水、漏水之所在，甚至於對整個居家環境潮氣提出預警，是為最佳的居家環 境劣化指標（王正雄、曾婷婷，2010）。隨著科技之進度，建築法規的修改，建築 樓層高度愈來愈高，十幾二十層樓高樓大廈的戶外施工有一定的困難度及危險性，

寸土寸金的都會區建築緊鄰，一旦地下室漏水要從外壁去作處理，就更加艱難了。

好不容易花畢生積蓄買房子，再大費周章去裝潢，室內卻漏水及產生白華，對整體 生活品質衝擊頗大。

因此，本研究藉由文獻回顧，整理白華、防水及環境黴菌與健康之相關文獻，

作為本研究相關探討之基礎。目的在透過了解白華處理之慣用工法及實例成效後，

探討矽酸質系防水材料之白華處理工法，以實例驗證其成效，供相關從業及民眾之 參考。

1.3 研究流程

由於水氣是白華的形成主因，白華之防治與一般滲漏水之防水處理近似，故本 研究係以目前國內一般建物滲漏水及室內白華為範圍，探討其處理工法，以提高住 家生活的品質。研究流程如圖1.4 所示般，係先進行相關文獻回顧，續從文獻中整 理出建築物滲漏水處所、來源、動力及後續病變，說明白華之分類、成分、發生條 件、形成機制及防治對策，瞭解建物之防水系統，探討防水工程設計施工原則，彙整 防水之材料及工法，最後從白華處理之慣用工法及實例切入，再探討矽酸質系防水 材料之白華處理工法及實例。

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圖1.4 研究步驟之流程圖

研究背景與動機

研究目的與流程

白華之相關文獻 防水處理之相關文獻 環境黴菌與健康之相關文獻

建物之滲漏水

處所及原因 建物之劣化與滲漏水 滲漏水之來源及動力 後續病變

白華之形成與防治

白華之分類及型態與成分 白華之發生條件與形成機制 白華之防治對策

建物之防水

建物之防水系統與設計施工原則 防水之材料及工法 防水保固期限與制度

室內白華處理工法與實例

結論與建議

前置防水作業 白華處理慣用工法及實例 矽酸質系材料處理工法及實例

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1.4 論文架構

之滲漏水，從建物滲漏水問題、建物滲漏水之處所及原因、建物之劣化與滲漏水等 分析，探討建物滲漏水之相關問題。第四章白華之形成與防治，從白華之分類及型 態探討白華的成份、白華之發生條件、白華之形成機制、白華之防治對策。第五章 建物之防水，從建物防水觀念及建物之防水系統，探討防水工程之設計施工原則、

防水材料及工法與相關材料規範，防水工程之實務問題延伸至防水保固期限與制 度。第六章白華處理工法與實例，從白華的調查，白華處理之前置防水作業，了解 白華處理之慣用工法及實例及成效，最後探討矽酸質系防水材料之白華處理工法及 實例。第七章結論與建議。

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第二章 文獻回顧

本章所回顧之相關文獻含白華、防水處理及環境黴菌與健康等領域者。

2.1 白華之相關文獻

已有多位學者及廠商之著作或內部資料提及白華之形成機制，其皆認為水氣是白 華的形成主因；並從化學反應觀點，闡述係因水氣與鹼性元素碳酸鈣產生中和作用（中 性化或普蜀蘭反應）後，再與二氧化碳結合而產生白華（蘇寶洲，2002；吳建明，2005；

王正雄、曾婷婷，2010；安心建築設計事務所，2010查詢）。茲將其詳細內容編輯於 第四章，故於本節不再贅述。

白華之發生程度會伴隨建築物的劣化而增高，葉祥海等（2006）以混凝土之孔隙 及裂縫為建築物的劣化指標，將混凝土孔隙分膠體孔隙、毛細孔隙、輸氣孔隙及搗實 孔隙四種，混凝土裂縫分微細裂縫、開裂裂縫、彎曲裂縫、剪力裂縫、收縮裂縫、間 隙裂縫、縱向裂縫及表面裂縫八種論述之；並歸納混凝土性質與水密性之關係。

白華現象並非台灣地區專屬，而是全世界普遍存在的問題；現今的混凝土又為了 節省經費、提高強度及增加工作性，紛紛添加飛灰或爐石，碳酸鈣含量因而增加，致 結構體比以往更易發生白華。為此，蘇寶洲(2002)探討了普蜀蘭反應對碳酸鈣白華之 影響性，其對經過灌置24小時拆模、養護24小時、在各項環境變化條件下半浸泡24 小時之試體施行試驗，觀察其EDTA 滴定、X 光繞射、再連結酚太測定中性化深度 及超音波測定傳遞速度等特性，得到下列之結果：

1. 水灰比W/C=0.4 者，摻飛灰之混合水泥，較易產生白華；且隨著摻雜量愈多，白 華生成量愈明顯。

2. 相對濕度愈高，則白華的產生量愈多。

3. 無論是摻飛灰或爐石之混合水泥，在受風速作用之情形下，其白華的產生量，均 較無風速之情況來得嚴重。

4. 白華之產生量與中性化深度或超音波之波速尚無絕對的關係。

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5. 由實驗得知白華之酸鹼度pH=11.1±0.23，顯示混凝土已開始中性化，而鋼筋正逐 漸膨脹。

6. 飛灰或爐石的含量愈多，則白華產生量愈多，所以其最佳含量是愈少愈不會產生 白華。

雖然現有橋梁提供了良好的運輸服務功能，然而卻無法避免面臨老舊橋梁過多而 衍生之維護問題。為此，蘇暉傑（2003）蒐集台中縣橋梁目視檢測資料，採用935 筆 橋梁資料，研究既有橋梁損壞相關影響因素。發現橋梁之主要損壞現象為交通撞擊、

沖刷、劣化、裂縫、鱗狀剝落、鋼筋鏽蝕、表皮髪裂、窪坑及蜂窩等；而白華雖非主 要損壞現象，卻為普遍發生的劣化徵兆。

外牆洗石子之施工技術係由日本人引進，曾盛行一時並持續至今，所以在古蹟與 歷史建築修復案例中，常需處理其劣化問題。吳建明（2005）說明洗石子之材料及施 工要領，藉由案例調查，探討外牆洗石子的劣化因素，試圖建構洗石子劣化評量表。

洗石子之材料為石粒、水泥、石粉、石灰、色粉及海菜等；其劣化因素有裂縫、浮凸、

剝落、白華、植物、生苔附生、表面額外附著塗料、積垢面及不當附加設備與設施等。

於外牆洗石子所發生之白華係指在水泥材料中的可溶解鹽分，遇到水份溶解之後，溶 液經由洗石子毛細孔同時進行水份蒸發，而析出於表面的白色結晶。

參見圖2.1、圖2.2及圖2.3，容易發生白華之建築物部位如下列：

1. 外牆：牆常因水泥砂漿層之水密性不好，且外牆之磁磚等舖面層有漏水現象而使 水份滲入積存於壁體內，再漸漸釋入室內。

2. 浴廁之磚砌隔間牆：浴廁等用水量多，且以吸水性較大之多孔隙磚砌牆為隔間牆 時，較容易發生。

鋼筋混凝土牆、柱或天花版有瑕疵部位，如蜂窩部位、螺絲孔部位、樓層接 縫部位、

室內踢腳部位、窗框附近等。

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圖2.1 樓梯間外牆白華

圖2.2 蓄水池滲漏白華(堯鼎工程有限公司，2011 年 3 月查詢)

圖2.3 室內天花板白華

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2.2 防水處理之相關文獻

白華之防治雷同於一般滲漏水之防水處理，主要分工法、藥劑材料、施工程序、

品質管制、缺失改善及維護管理（使用期）等。於建築物滲漏水之領域中，以防水處 理之相關研究及資料最多，如黃兆龍（1984, 1985）、袁榮宏等（2001）及蘇寶洲（2002）

及洪明瑞等（2003）之研究報告或論文，何世明(1999)、石正義（2000）及謝宗義(2010) 之著書，安心建築設計事務所（2010查詢）、竹谷工程公司（2010查詢）、大信防水工 程公司（2010查詢）及欣名實業（2010查詢）之內部資料等。於本論文，茲將防水處 理之工法、材料、施工品質管制及維護管理等詳細內容編輯於第五章，故於本節不再 贅述。

地下結構體之防水工程，常因防水材本身之劣化與施工過程之破損、搭接方式 不當等因素而形成滲漏途徑，進而造成壁體之滲漏、白華。有鑑於此，袁榮宏等（2001）

介紹在歐美地區已廣泛應用之「結晶滲透型防水材」塗膜工法，探討其特有之結晶 滲透與裂縫癒合等能力在地下工程之防水效能。結晶滲透防水材為含有波特蘭水泥 和多種活性化學物質所組成之結晶粉狀物；其防水機制係以特有的活性化學物質，

利用混凝土本身的多孔性，以水為媒介進行滲透與擴散，並充盈於混凝土中的毛細 孔洞，並與混凝土內之氫氧化鈣等立方與斜方晶體微粒產生化學作用。此過程將產 生一無法溶解的枝蔓狀水合物結晶體充塞於混凝土孔隙，進而膠結成為混凝土之一 部分，使得從任何方向之水份或液體均無法滲透。

蘇清吉(2003)針對自地自建之建設公司與房屋所有權人，以建築工程為研究對 象，制訂可以保障消費者，且能兼顧建商權益的漏水保固差異化之競爭策略。其藉由 文獻分析及相關學者研究心得，在民法及消費者保護法架構下，首先探討漏水瑕疵問 題於買賣行為與產品責任和瑕疵擔保的法律關係。續配合現況訪談結果，研擬出一套 具多樣化功能，因應市場競爭、創造客戶滿意度、強化建商行銷之競爭策略。其廣泛 探討漏水責任（責任主體、責任類型、舉證責任）及防水工程保固機制（合約內容、

制度、認定、處理模式及修繕後保固約期）等。其所制定之競爭策略考慮了漏水瑕疵

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保固請求（請求權、請求程序、影響保固策略因素）及依防水失效率制定差異化競爭 之保固方案（相關法令規定、執行時程與要點）等。所得到的主要成果包括：

1. 將漏水原因以瑕疵類型歸納之。

2. 建立漏水瑕疵認定原則之判定標準。

3. 依據法令規定強化本研究立論基礎。

4. 確立漏水問題保固責任與權利行使之主體與程序。

5. 釐清建商、客戶與市場性三方面，有關漏水保固問題的負面因素。

6. 制訂保固約期、維修補償、風險對價等保固策略，供建商因案制地彈性搭配與靈 活運用。

地下室或深基礎的開挖，常因地質條件、開挖深度、地下水位或臨時擋土設施變 形，而發生牆壁漏水問題，不僅造成施工諸多不便，也危及永久構造物之安全。王正 龍(2007)針對地下室擋土設施案例，探討其開挖工法、防水設計、防水工法與牆壁漏 水之關係，期能建立防水工法之設計、施工管理策略與施工品質控管查核表等。經解 析地下室牆壁防水工法之材料與漏水因子，從施工材料、機具、要領及步驟等方向，

探討所需考慮之要項及適用工法，並藉由案例調查等，得到下述成果。

1. 地下室常出現漏水及白華，以牆壁發生率最高，此問題與調查、設計、施工各環 節相關。

2. 逆打開挖方式之滲漏現象約順打開挖之3倍，多發生於牆壁、梁版及柱面。

3. 於數種擋土支撐工法中，漏水問題以連續壁最嚴重，其餘依次為明挖覆蓋、鋼板 樁、預壘樁、主樁橫板條；連續壁漏水現象約為明挖覆蓋及鋼板樁之3倍、預壘樁 之5倍。

4. 地下水位高者漏水現象嚴重，區段1~1.9m之漏水現象約為區段2~2.9m之2倍、區 段5~5.9m之5倍。

5. 開挖深度於16~21m區段漏水現象最高，常出現漏水處於深開挖為牆壁，於淺開挖

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為梁版。

6. 粉質細砂層之漏水現象最高，其次為粉質粘土、密實砂土。

7. 於外牆內防水、外牆外防水、雙重牆防水及組合工法中，其防水功效皆有不理想 之處，表示好的防水系統需配合優質施工管理，方能達到防水效能。

8. 縱使是含雙重牆之組合防水工法亦需隨時維護管理，清潔結晶，疏通排水孔，方 能發揮防水功效。

9. 良好的防水材料與工法，若無一套完整施工管理與品質控管制度執行，則無法發 揮效能。

10. 制訂筏基防水設計策略、防水工法施工管理策略及防水工法缺陷對策等。

11. 制訂資料記錄表，調查基本資料表、漏水調查記錄表、防水工法自主檢查表及防 水施工品質控管查核表等。

當混凝土屋頂經PU 表面塗膜、防水施工後，亦會發生防水層剝離、鼓脹或浮 起等現象，導致水份從混凝土裂縫處滲入，輕則室內形成白華及析晶現象，嚴重者 導致混凝土開裂、塌落，進而影響結構物安全。潘南城（2009）以依現有鋼筋混凝 土配比製作混凝土試體，並澆置養護後，用市面PU 材料依其規定於試體表面塗抹 防水膜層，以實驗方式控制混凝土含水率和PU 薄膜厚度，經由拉拔試驗及加熱破 壞作用，觀察PU 薄膜剝離狀況。其所得結果為：

1. 在 PU 防水塗膜施工時，混凝土表面不需刻意處理。

2. 混凝土含水量宜控制在 SSD-2%以下。

3. 增加 PU 塗膜厚度，並不能顯著提高 PU 防水層的抗老化能力。

4. 隨著混凝土試體含水量降低，PU 防水層的抗老化能力隨之上升，且具有較高的 拉拔應力。

5. 對材齡較多日之混凝土試體施做 PU 塗膜保護，可得到較高的拉拔應力。

6. 混凝土試體在作用溫度 80℃以下，其鼓起破壞狀況較不顯著。

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7. PU 防水施工過程中，混凝土含水率多寡，是影響防水成敗之主要關鍵因素。

何世明(1999)指出混凝土的各種性質中與防水工程關係最密切者，首推混凝土的

「水密性」，水密性良好的混凝土結構，本身即具有防水效果。優良的混凝土應具備 優良的材料、適當的水灰比、均質的混凝土及良好的養護等條件。

但由於混凝土中的孔隙，產生毛細管作用，或是結構體受種種因素產生裂縫，

水份極易滲透。混凝土發生滲透現象，實際上是吸水與透水兩種現象共同產生之結 果，因此混凝土防水工程須將兩者一併考慮，才能達到理想的效果。全乾狀態混凝 土與水接觸一天之內吸水率達90％；同時混凝土骨材尺寸愈小，其顆粒間孔隙較 多，吸水率亦相對較大；另外水灰比較大之混凝土，其吸水率亦較大，當水灰比超 過0.45 時，透水率急遽增大。

2.3 環境黴菌與健康之相關文獻

白華的出現表示濕度高，易孳生黴菌，即其多毛狀結晶物及隙裂正適合黴菌繁 殖，當牆面由白轉綠或黑時，即代表白華已被黴菌所攻佔。此等黴菌隨著空氣飄到 各處，不斷繁殖，開始對居住者的居家環境及身心健康產生無形的侵害。在溫濕的 環境下（20~35℃,60~90%RH），空氣中飄浮的黴菌孢子會掉落在飲食物上萌芽、生 長，肇致食品腐壞，常引起食物中毒。黴菌孢子如果著落在人體皮膚粘膜、傷口上，

即會造成感染，最常見者為香港腳、白癬。黴菌孢子或其代謝產物也可能成為人類 過敏原，約有10%之過敏性氣喘患者係由於黴菌過敏所引起。環境黴菌的處理，要 從防水工程與防黴抗菌工程同時並進；防黴殺菌可以用乾熱或濕熱殺菌，亦可以使 用紅外線、紫外線、微波或放射線處理（王正雄、曾婷婷，2010）。

此外，世界衛生組織在 1983 年提出「病態建築 (Sick Building) 」一詞，其是 指與建築物有關之非特異性症狀，包括氣喘、過敏反應、咳嗽、打噴嚏等；約有 10%~30%活動於病態建築大樓中的人員可能會罹患此類狀症，長期下來會其影響健

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康及工作效率。病態建築之非特異性症狀原因為（1）不充分的通風換氣、（2）來 自室內污染來源的化學物質、（3）來自室外污染來源的化學物質及（4）生物性黴 菌污染（http://blog.yam.com/greencoat/trackback/27759278，2010 年 8 月查詢）。

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第三章 建物之滲漏水

根據中華民國營建防水技術協進會（Waterproof Technical Association，簡稱 WTA）等機構之調查發現，長期以來台灣地區部分住宅之滲漏水比例可能高達 90%

左右；換言之，國內諸多之房屋均存有滲漏水問題，僅是大漏、小漏、嚴重或輕微 之差別而已，即一般人所戲稱之「漏仔厝」。此外，針對公共建物主要瑕疵之調查 結果亦發現，滲漏水現象的發生次數與重要性均排行首位，顯見國內建物滲漏水問 題之普遍性與嚴重性。根據日本的統計資料顯示，防水工程之費用約僅房價之 1%

～2 %，但事後滲漏水之補救費用則可能須花 10 倍以上。

3.1 建物滲漏水之處所及原因

一般可從防水層（屋頂、外牆、地下室、室內及中庭等）及非防水層（如樑、

柱內之給排水管線）兩部份，探討建物之滲漏水處所及原因 (洪明瑞等，2003) 。

3.1.1 防水層之滲漏水

發生滲漏水是否為設計不良，可查核設計圖中防水層之設計是否合宜；而在完 工短期內即產生之滲漏水，應可歸究於施工品質不良；較長期才發生滲漏水時，大 致可歸因於材料品質劣化所致。表 3.1 列出建物防水層常見之滲漏水處所與原因，

得知建物滲漏水係大都由伸縮縫或施工縫處理不當以及塞縫不實等所引起；換言 之，大部份建物產生滲漏水的困擾，應能在施工品質上加以克服。

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表3.1 防水層常見之滲漏水處所與原因(洪明瑞等，2003) 漏水部位 漏 水 單 元 主 要 原 因 屋 頂 直

立 面 部 位

屋頂突出物 (1)自然因素（結構體本身之裂縫）

•地震、風力等外力作用以及熱脹冷縮產生 之裂縫

•混凝土本身之乾縮或自重潛變所產生之 裂縫

•基礎不均勻沉陷導致結構體之龜裂 (2)材料因素（防水材本身之缺失）

•使用已老化或劣化之防水材

•防水材本身之品質不良，未能符合CNS 的標準等

(3)設計因素（防水構造設計不良）

•防水工法或防水材料之選用與搭配不當

•防水層之結構設計不良或欠周延

•各種接縫、接合部、凹凸角或收頭等之處 理不當等

(4)施工因素（施工品質不良與查核不周）

•材料之搬運、儲存、裁切或舖設不當造成 損傷

•施工草率、養護不足或未依設計圖及標準 施工規範進行施作等

(5)管理因素（住戶之使用、裝修或管理不 當）

女兒牆 壓頂磚部分 扶手位置 凸及凹角部位 伸縮縫位置 平

坦 部 位

端部 樓板

材料之接合部 樓板接合部 伸縮縫 排

水 部 位

落水頭部位 轉折排水管處 排水天溝部位 豎排水管部位

外 牆 開口部位 (1)壁體因外力（地震、風力及溫度變化）

產生裂縫

(2)開口（門窗、通風口、排煙管）設計或 處理不當

(3)結構體因施工不良產生之冷縫或蜂窩 等缺失

(4)施工縫與伸縮縫設計不當或材料選用 及施工不良等

伸縮縫 帷幕牆 窗台

地 下 室 牆面 (1)因外力（地震、土壓、水壓、上浮力）

產生裂縫

(2)內、外防水或單、雙面膜之設計或處理 不當

(3)壁體因澆置不當或搗實不良產生之冷 地板

伸縮縫 排水部位

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縫或蜂窩現象

(4)施工縫與伸縮縫設計不當或材料選用 及施工不良等

室 內 管線間 (1)壁體、地板或天花板因外力作用或乾縮 而產生裂縫

(2)管線因堵塞、破損或接合不當產生滲漏 (3)室內裝修、振動或鑽鑿等造成管線之損

傷或鬆脫

(4)浴缸、馬桶以及廚具等設施與結構體間 接觸不良或防水施作不當等

柱配管處 樑配管處 浴室 儲房

中 庭 地坪 (1)地坪因地震等外力作用或乾縮而產生 結構裂縫

(2)防水設計與防水層之舖設未依景觀造 景之特性而作整體之設計

(3)防水處理與收邊不周延 (4)水路遭堵塞或管線損傷等 植栽區

假山、瀑布 游泳池 排風管道間

3.1.2 非防水層之滲漏水

國內建築之配管型態往往基於美觀等要求，習於將各種管線配置在結構體中，一 旦給、排水管龜裂、破損或堵塞，則非防水層之滲漏水現象因而層出不窮；換言之，

諸多的滲漏水原因係發生於水電配管的問題，而非直接因防水層施作不當所引起。因 此，部分歐美等先進國家，為了防止此類問題的發生，幾乎不將給、排水配管埋入結 構體，而採用其他掩飾方式處理。表3.2為建物給、排水管路常見之滲漏水處所與原 因(洪明瑞等，2003)。

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表3.2 給、排水常見之滲漏水處所與原因(洪明瑞等，2003) 管 線 漏 水 類 型 主 要 原 因 改 善 對策 給水管滲漏水 •管線本身材質不良或

劣化

•因搬運或施工等不慎 導致管線損傷

•管線接續處理不良或 鬆脫

•因地震等外力擠壓導 致管線破裂

•加壓馬達額外壓力之 作用

•管線設計不良或水鎚 現象等

•以明管代替暗管之設計

•選擇優良管線廠商及良質 管材，以確保管線之品質

•搬運、存放及裁切過程應 避免不當施作而損及管線•

埋設前檢視管線之完整性 並保護管口以免堵塞

•施工過程應避免不當的撞 擊或輾壓，管線周圍之混凝 土應充分搗實以免產生蜂 窩

•完工後應進行驗漏，漏水 時可以濕度計、超音波或微 觀照相機等偵測漏水部位 排水管之滲漏水（污

水、生活廢水以及雨 水等排水管）

•管線本身材質不良或 劣化

•因搬運或施工等不慎 導致管線損傷

•管線接續處理不良或 鬆脫

•因地震等外力擠壓導 致管線破裂

•碎屑或殘渣等雜物之 阻塞

•施工期間混凝土或廢 棄物之堵塞

•不當裝修或振動造成 管線之損傷等

由於防水層施作不良和水電配管問題之滲漏水處理方式不同，故應確實調查滲漏 水之原因，並釐清之。簡易釐清方式為掌握滲漏水之時間與狀況，若是不分晝夜或雨 晴均在漏水者，可能是給水管接頭漏水；但若只在下雨天，且非頂樓之柱邊（有埋設 排水管）漏水，則應是排水管接頭之漏水問題。

此外，從國人購買二手屋以及對建物之使用習性而言，另一個產生滲漏水的原因

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即屋主對防水層之位置與性質不瞭解，經常因裝修振動或水電配管之鑽孔等因素而對 防水層造成損傷或直接的破壞，進而產生滲漏水現象。尤其在屋頂、外牆、浴廁以及 地下室等水分侵入可能性較高的部位，一般均有防水層的施作，故在裝修時應特別注 意，否則防水層一旦遭破壞勢必後患無窮。

3.2 建物之劣化與滲漏水

一般造成建築物劣化現象之主要環境因素為日照、溼度、溫度、風壓、降雨、

酸雨（pH 值小於 5.0 者）及地下水。其中，酸雨會造成二氧化碳侵入混凝土中與氫 氧化鈣作用，產生溶解性高的碳酸鈣，使混凝土鹼性降低（中性化），發生裂縫握 裹力減小，而無法保護鋼筋。另一方面，老舊建築物發生滲漏水大多因「裂化」所 致，即各種構造物、設備及材料等經長久使用後，因自然外力、振動、磨損、故障 等因素所造成的劣化，通常引起劣化現象絕非單一因素所造成。劣化現象之主要人 為因素為不當之設計、施工、使用方式及管理維護等（安心建築設計事務所，2010）。

3.2.1 混凝土之水密性

混凝土之孔隙及伴隨建築物裂化所形成之混凝土裂縫，係發生滲漏水之最主要因 果關係，其滲漏水性質稱「水密性」，係以水力傳導係數（或稱透水係數）衡量之。

混凝土性質與水密性之關係為（潘南城，2009）：

1.工作性越大，水密性越低。

2.耐久性越大，水密性越高。

3.體績變化越大，水密性越低。

4.強度越大，水密性越高。

5.潛變越大，水密性越低。

對混凝土孔隙結構而言，孔隙多寡並不完全支配水密性，因混凝土中微小的裂縫

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可能會加速氯離子傳輸外，還有下列可能影響混凝土水密性的因素（詹添全，2009）：

1.多孔隙的混凝土材料，因孔隙路徑較為曲折，造成水分子不易移動，導致較低的滲 透性(見圖3.1)。

2.混凝土內含有大量的裂縫，導致較高的滲透性(見圖3.2)。

3.混凝土內含有大孔隙，但由於孔隙間相互不連續，導致較低滲透性甚至不會發生滲 透的情形(見圖3.3)。

4.沒有大的孔隙，也沒有大量的裂縫，但因其微小裂縫彼此相連，水分子容易流通，

形成較高的滲透性(見圖3.4)。

圖3.1 多孔隙的混凝土材料（詹添全，2009）

圖3.2 混凝土內裂縫（詹添全，2009）

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圖3.3 混凝土內含有大孔隙（詹添全，2009）

圖3.4 微小裂縫彼此相連（詹添全，2009）

3.2.2 混凝土之孔隙

水泥水化反應之生成物成分，由顯微觀測結果，可概略區分為C-S-H 膠體、CH 晶 體、C-A-H 等三種。C-S-H 膠體主要產生包覆於未水化的水泥晶質顆粒表層，隨著 水化反應的持續進行；C-S-H 膠體的體積逐漸變大，未水化的水泥晶質顆粒則漸漸縮 小，直至水化充分完成。CH晶體與硫鋁酸鈣水化物則分別填充C-S-H 膠體間的大小 孔隙。但這三種水泥生成物無法完全取代所有體積，故漿體中仍含有孔隙。

在水泥水化過程中，孔隙依其尺寸大小可分成四類（葉祥海等，2006）：

一、膠體孔隙

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尺寸約0.0005μm ~ 0.01μm，係水化產物C-S-H 膠體的一部分，約佔孔隙總體積 的40％~50％，水泥漿體積的28％，因其太小無法被水化產物所填滿。膠體孔隙中的 吸附水對混凝土強度雖然無明顯影響，但因佔總孔隙體積的比例最大，故會支配水泥 漿體的體積收縮。

二、毛細孔隙

尺寸約0.01μm ~1μm，係水與水泥間之水化反應停止後，未被水化產物所填充之 充水空間，約佔孔隙總體積的15％、水泥漿體積的0％~40％之間。因孔隙之間相互連 通，且尺寸大於水分子，易因液壓差將水吸附進入混凝土，是影響混凝土水密性的主 因。

三、輸氣孔隙

尺寸約70μm ~400μm，為混凝土拌和時引入的空氣，或因改善混凝土工作性及耐 久性所添加輸氣劑造成；此種孔隙通常是分佈均勻，形狀呈橢圓形，獨立存在，互不 相通。

四、搗實孔隙

為施工時，混凝土搗實不當所形成之孔隙，其水密性與粒料之堆疊方式有關，此 種孔隙之大小、形狀及分佈並不一致。

3.2.3 混凝土裂縫之發生原因及種類

混凝土結構物裂縫發生後，會降低本身之剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度 等，並可能使結構行為發生應力重分配，造成破壞的連續及進展，致降低結構物之安 全性及耐久性。裂縫對結構物耐久性之影響，最主要的是因滲漏造成室內塗層發霉與 混凝土析晶，導致保護層剝落。

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引起裂縫的原因是多方面的，例如外荷載的作用、濕度、溫度的變化、基礎不均 勻沉陷、混凝土的收縮徐變,構件的配筋不合理以及施工方法不當等等，都有可能引 起混凝土構件的開裂。工程中比較常見混凝土結構裂縫的發生原因如下述（馳發實業 有限公司，2010）：

一、 溫度變化

混凝土具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時就會產生溫度變形，由此產 生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。表面溫度裂縫多緣 於較大溫差，如施工中過早拆除模板冬季施工過早拆除保溫層，或受到寒潮襲擊，都 會導致混凝土表面急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮，而混凝土早期抗拉強度又很 低，因此出現裂縫。但這種溫差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱；因此，這種 裂縫只在接近表面較淺的範圍內出現；而深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結構溫差 大。

二、荷載作用

構件承受不同性質的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉 應力的方向正交。結構受載後產生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現裂 縫；例如早期受地震，脫模過早或方法不當，構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點 位置不當，施工超載，張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。

三、結構基礎不均勻沉陷

當結構的基礎沉陷不均勻時，結構構件受到強迫變形，導致結構物中構件與構件 之間產生斜拉和剪切作用，從而使得結構構件開裂；隨著不均勻沉陷的進一步發展，

裂縫會進一步擴大。這類裂縫的大小、形狀、方向取決於地基變形的情況；由於地基 變形造成的應力一般較大，因此裂縫寬度較大且多呈45°，並且通常是貫穿性的。

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四、混凝土乾縮

在混凝土硬化過程中，產生內部乾縮而引起體積變化，當這種體積變化受到約束 時，就可能產生乾縮裂縫。乾縮裂縫發生在結構的表面、較細，其走向縱橫交錯沒有 規律性。這類裂縫一般在混凝土露天養護完畢一段時間後，在表層或側面出現，並隨 濕度和溫度變化而逐漸發展。如混凝土成型後，因養護不當，受到風吹日曬，使得表 面水散發快，體積收縮大，而內部濕度變化小收縮也小，因而表面的收縮變形受到內 部混凝土的約束，產生拉應力，引起混凝土表面裂縫；或構件因水分蒸發產生體積收 縮，受到地基或墊層的約束而出現乾縮裂縫。此外，混凝土構件長期露天堆放，表面 濕度經常發生劇烈變化，採用含泥量大的粉砂配製混凝土，混凝土過度振搗使表面形 成水泥含量較多的砂漿層，用後張法預應力製成的構件，露天生產後長久不張拉等 等，都會產生這種裂縫。

五、塑性收縮

塑性裂縫出現在結構表面，形狀不規則且長短不一，這種裂縫大多出現在混凝土 澆築初期；塑性裂縫又稱龜裂，嚴格說來屬於乾縮裂縫，出現很普遍。產生這種裂縫 的因素如當新拌混凝土的坍落度較大，而振動時間過長時，水泥漿浮在上層，骨料下 沉時受到鋼筋或其他物質的約束，出現不均勻沉降，從而使混凝土的表層產生裂縫；

澆築後混凝土表面沒有及時覆蓋，受風吹日曬，表面水分蒸發過快，產生急劇收縮，

而此時混凝土早期強度不能抵抗這種變形應力，因而開裂；使用收縮率較大的水泥，

水泥用量過多，或使用過量的細砂和粉砂混凝土水灰比過大，也會導致這種裂縫出現。

六、粉刷過度

因過度墁刀之粉刷，將水泥細骨材擠至表面形成濕及糊狀表層，其表面強度降低 及收縮性高，致形成狀如龜甲或陶瓷表面之網狀龜裂。

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葉祥海等（2006）概分混凝土結構裂縫的種類如下：

1. 微細裂縫：通常為細而短者，部分存在於砂漿內，部分介於顆粒與砂漿間，僅能 利用顯微鏡方能觀察得知。

2. 開裂裂縫：此項裂縫通過構件全部斷面，由中央拉力或受較小偏心拉力而產生。

3. 彎曲裂縫：此項裂縫走向略垂直於受彎曲拉力鋼筋，產生於受拉緣至中心軸線。

4. 剪力裂縫：此項裂縫與構件軸成斜向，由彎曲裂縫發展而成。

5. 收縮裂縫：此項裂縫發生於構件多量配筋腹帶內或厚構件內，僅一部份裂縫伸入 中心軸線。

6. 間隙裂縫：一般僅止於最外側之配筋，可由原來表面裂縫或細小之內部結合裂縫 引起。

7. 縱向裂縫：由於新鑄混凝土之凝結，或鋼筋在多孔狀混凝土內腐蝕之容積增大，

致裂縫將沿著配筋發生。

8. 表面裂縫：係發生於版狀構件之裂縫，深度通常不大，會沿配筋或任意方向發生。

另一方面，表3.3為瑞利德國際工程(2009)所歸納之混凝土結構裂縫綜合性質，含 裂縫形態、狀況說明、造成原因及因應對策，其兼具學理性與工程性。

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表3.3 混凝土結構裂縫之綜合性質 (瑞利德國際工程，2009) 裂縫形態 狀況說明 造成原因 因應對策

大而不規則 結構體支撐不良 或超荷重作用

結構體超負荷、

反覆載重

1. 改變設計斷面 2. 加強支承力

3. 限制載重或載重狀 況

大而有規則

水泥漿體失水乾 縮水泥漿體熱作 用

水份喪失、熱應 力或熱體積膨脹

1. 水份蒸發率 2. 配比設計 3. 溫度上升率 4. 調整水化作用 粗糙而不規則形

狀

鹼-矽反應，有膠

體流出 體積膨脹 水泥中之鹼含量及骨 材之成份

細微而不規則形 狀(微裂紋)

過度泌水 塑性收縮

含水量過多上 浮、水份喪失

配比設計、混凝土溫 度、表面保護

細微而概略在表 面上呈平行 (垂直於風向)

塑性收縮 水份喪失 混凝土溫度控制、表面 保護

平行控制縫邊緣 多孔骨材含水量

過多 水力壓力 骨材吸水率、混凝土含 氯量、最大骨材粒徑。

裂縫沿鋼筋位置 鋼筋主筋銹蝕 體積膨脹 適當之保護層，以減少 氧、氯及濕氣滲入

施工縫 就結構力量 幾乎不存在

因施工而存在之 縫

控制澆置量及澆置時 間避免間斷，

冷縫

該位置混凝土 剪力強度為零 止水性差

前後澆置時間間 隔過長，致混凝 土無法凝結在一 起而產生之縫。

澆置時間避免超過初 凝時間

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3.3 建物滲漏水之來源及動力

建築物因劣化而形成孔隙及裂縫後，要發生滲漏水尚需兩大要素，即滲漏水之來 源（雨水、排水系統、給水系統及結露）及動力（水壓、重力、毛細管作用、風壓、

重力與風壓之加速力、水的表面張力及附著力）；以下先對滲漏水之來源說明之（潘 南城，2009）。

一、雨水

結構體裂縫、施工縫及伸縮縫是雨水滲漏之主要路徑，常發生滲漏為地下室之地 下水湧入、風雨由窗台滲入、頂版洩水坡度不良、排水管堵塞積水之滲入等。外部水 之進入以混凝土構造為例，首先由混凝土材料表面的孔隙吸水，之後順次浸入，此即 為「吸水現象」之始，而當所吸之水份透過材料本體而達到材料之另一面之時，此即 為「透水現象」，此時的情形即一般所謂「漏水」的定義。

二、排水系統

衛生管道排水常因使用不當、堵塞，造成馬桶不通而使污水外溢；陽台洗衣廢水、

廚房廢水、浴室除污水以外的排水等，常由於施工不良或鑽孔不慎弄破，致產生漏水 現象；屋頂或陽台於下雨時，常因屋頂或陽台落水頭防水處理不當，而造成滲水的現 象。

三、給水系統

一般給水管皆用暗管埋設於地板或牆內，常因施工不當、材料老化或地震等外力 作用，導致接頭鬆脫，造成滲水現象。

四、結露

1kgf 之乾燥空氣中所保有之最大水蒸氣量稱為飽和絕對溼度，而飽和水蒸氣 分壓會隨著溫度降低而變小，因此若將不飽和濕空氣冷卻，其相對溼度則漸漸提高，

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而達飽和狀態，此時的溫度稱為此空氣之露點溫度，在此溫度以下繼續冷卻時，其 空氣中所含的水蒸氣，一部份會凝結成為霧狀的水滴稱為結露。同樣的在濕空氣中 露點溫度以下的物體，其物體表面亦會有結露現象發生，結露的發生常是由較低的 地方開始，因為低處溫度比較低，開始時是由角落而漸擴及全面，濕氣的痕跡如有 濕氣上升的跡象。特別是當結構體與外面之高濕度空氣接觸，空氣中的濕度經多孔 隙結構漸漸吸入結構體內，又因結構體內部溫度下降，而在壁體內形成水滴，該水 滴往下滲出，於壁面形成析晶現象之白華。

五、其他

1.防水層破損：施工前未先對施工表面凹凸物做適當的處理，施工面不清潔以致防 水層厚度不夠或刺破防水層，或是在回填土壤、石頭時不慎刮破防水層，或是 疊接長度不夠或疊接處接著力不夠而產生剝離，或是根本未施作防水層或施工 不確實等等。

2.泌水現象：混凝土在施工時須拌合相當的水量才能便利搗灌，大約佔總體積 50%

至60%之間，但實際上混凝土乾燥過程中只需 25%至 30%的水份即可，剩餘的 水份稱為「游離水」，其在混凝土中佔居空間，尋找空隙設法向外逸散。

3.回潮作用：地下水透過毛細孔作用而上升，造成地下室濕氣重，若地板未有防水 處理，則水會由地下滲水透上升而造成地面潮濕；尤其在連續天雨多日，放晴 後更為明顯。

下述為滲漏水之動力（潘南城，2009）：

1. 水壓：由於水壓的力量，將水壓滲入室內。

2. 重力：由於位差之故，使水由高處往低處流。

3. 毛細管作用：由於毛細管作用，使水自然形成一種滲入之力量，而侵入室內。

4. 風壓：大風掀開已完工之防水層，並夾帶雨水進入，造成漏水。

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5. 重力與風壓之加速力：雨滴藉重力加速度及風壓的推進力，加大水之入侵。

6. 水的附著力與表面張力：常發生於屋簷下，常見水滴之附著與向內延伸之現象。

3.4 滲漏水之後續病變

漏水問題除直接造成內部裝潢之破壞以及家電用品或各種器具之損壞外，漏水後 所間接引起之發霉、腐蝕以及白華等病變，更易造成屋主居家環境之困擾與不便。

一般而言，在台灣地區建物滲漏後常見之病變，宛若人罹患癌症而難以醫治，目 前除加以打除外，並無他法可完全根治，往往成為住戶面對滲漏水問題時之最大之夢 魘。建物滲漏水之後續病變依其嚴重程度及形成機制，一般可區分為發霉腐蝕、黑斑 以及白華，簡要說明如下。

一、 發霉腐蝕

當空氣中充滿飽和水份，且相對濕度較高時，一旦溫度下降至露點以下，於壁體 表面或壁體中逐漸凝結成水滴，形成所謂的結露現象；一旦室內通風不良，此結露水 將易於與油漆、壁紙或黏著劑等裝修材產生化學反應，而發霉或腐蝕。

二、黑斑

其主要發生於磁磚或二丁掛等面材上，可能係出自於黏貼磁磚下方之水泥砂漿成 份；由於所採用的砂石其矽離子尚未結晶完全，潮濕下形成不穩定的結構，且當砂中 鈉、鉀等鹼性離子含量較為豐富時，易形成黑色斑點狀之鹼性矽化合物。

三、白華

一般鋼筋混凝土及磚牆表面之粉刷、磁磚或面磚等裝修材，常發生脫落或其勾 縫析出白色結晶物，此即為俗稱之白華；建物若防排水有作好，白華問題就可以解 決一大半。

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第四章 白華之形成與防治

水氣是白華的肇因禍首，當牆壁在雨季漏水、滲水或建築物通風不良，空氣中累 積了大量的酸性水氣或牆壁上凝結了酸性水露（pH值約4.0），其會因為防水不良或有 隙裂縫而滲入與水泥、砂、磚牆裡的鹼性元素（如鈉、鈣、鎂、鉀）產生中和作用，

再與空氣中的二氧化碳結合成白色針狀或粉末狀的結晶體。即白華係指水泥等結構體 內之可溶解成份，隨溶液經毛細孔蒸發，析出於外之白色附著物質（王正雄、曾婷婷，

2010；蘇寶洲，2002）。

4.1 白華之分類及型態

4.1.1 白華之分類

吾人可依白華之形成過程，將其分為三類（賴順生，1993；蘇寶洲，2002）：

第一類：一次白華

係因混凝土或水泥砂漿保有水（水化反應）而形成之白華，即水泥成份遇水溶解 後，經由毛細孔析出於硬化體表面，再與二氧化碳CO 反應的物質稱之。 ₂

第二類：二次白華

係因外部滲流水（雨水、地下水、養生用水等），而使硬化體內可溶解成份再度 溶解，又析出表面者稱之；社會面所稱的「白華」多指「二次白華」。

第三類：三次白華

係因酸雨中的硫酸根SO 與水泥或混凝土中的鈣離子₄⁻ Ca 反應，形成不可溶於水⁺ 的硫酸鈣CaSO ，而附著於表面者稱之。₄

4.1.2 白華之型態

吾人亦可依白華之生成原因、位置、條件，將其分為三種型態（金鵬，1995；

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蘇寶洲，2002)：

一、灰花(Lime bloom)

係在混凝土或水泥砂漿硬化體表面，呈花紋狀或全面性之薄薄一層者。其特徵如下：

1. 為「一次白華」，於水泥硬化初期，低溫潮濕下生成。

2. 在一段時間後會自然消失或被洗刷掉，屬短暫性形態。

3. 是純表面的薄層，會影響觀瞻外，但不會對結構體之耐久性及強度造成傷害。

4. 由結構體表面直接析出。

二、垂流(Lime weeping)

白華如鐘乳石狀，常在砌磚灰縫及貼磁磚勾縫中呈垂流或水滴形態流出，嚴重者甚至 垂懸於半空中。其特徵如下：

1. 是由勾縫或裂縫流出，來源集中於一處。

2. 從源頭下流，會沾染覆蓋其他表面。

3. 是由於水之滲透或經過而流出，故只要水流不斷，其析出亦將不斷，而層層累積 成較厚之白灰層，並懸垂成鐘乳石狀。

4. 常發現於老舊建築物，且十分顯著，具常期性，且不會自然消失。

5. 若不阻斷水源，則將對鋼筋材料造成腐蝕，降低結構物之耐久性。

三、晶狀鹽(Crystallization of soluble salts)

其主成份與灰花、及白華垂流完全不同，是由非混凝土產生之其他可溶性鹽所組成，

如（1）拌合水被污染(如取用海水、河水或地下水等)，（2）材料被污染(如取用海砂 或材料被酸雨或污水所沾染等)，（3）外在污染滲入結構體中(如酸雨及海邊含鹽分 之雨水、地下水等)。其有下列特徵：

1. 常見於砌磚牆，而罕見於混凝土結構體中。

2. 結晶鹽外觀似會成長之白長花。

31

3. 如係發生於混凝土中時，在初期硬化乾燥時即形成。

4. 如係因地下水或雨水之浸透而發生，則將不定期產生及消失或再現，行為難以捉 摸。

5. 會因污染源成份之不同及天候之變化而變化。

6. 若結構體表面不夠緻密時，會造成混凝土產生硫化作用、鋼筋腐蝕、風化破碎，

而減短建築物壽命。

4.2 白華的成份

白華的成份依其產生之時期、環境條件、材料及添加物等之不同而異，其分別有 以碳酸鹽（碳酸鈣CaCO 、碳酸鈉₃ Na₂CO₃）、硫酸鹽（硫酸鎂MgSO 、硫酸鈉₄ Na₂SO₄、 硫酸鈣CaSO ）及矽酸鹽等為成份者，但仍以水泥或骨材中之可溶性鹽(鈣、鈉)與水₄ 泥水化反應所生之碳酸鹽及硫酸鹽為主要成份。換言之，白華是混凝土中性化 (carbonation)的一種形式。另外，為了增加結構體之緻密化，或為減少鈉、鈣等溶解 度大之成份溶出而施以添加物（爐石粉及飛灰），其含有氧化矽SiO 、氧化鋁₂ Al₂O₃、

及氧化鐵Fe₂O₃等成份，故仍會析出以矽酸鈣等為主之各種白華成份。

碳酸鹽、硫酸鹽及矽酸鹽三種白華成份之特性如下述（山崎之典、神原善朗，

1990；蘇寶洲，2002）。

一、碳酸鈣

不論何種磁磚均可能會發生，冬季雨後施工時較多見；初期在勾縫爆發生粉狀，然在 樓層施工縫，如女兒牆下部龜裂、裂縫部分及窗下緣等呈白色狀垂流；不會消失，發 生在施工後之初期。

二、碳酸鈉

幾乎在所有濃色系磚都會發生，吸水性大之磁磚也會發生；與氣溫無特別關係，但於 施工前後濕度較高時易持續發生；雖在牆面會廣泛發生，但因磁磚一片片之乾燥速度

32

關係，大多會發生在中心部位；會因天氣狀態自然消減。

三、硫酸鹽

多發生於特殊形狀磁磚、丁掛磁磚，施工後較長期持續；初期呈黃綠色及白色之附著 物，在下雨後呈半透狀，乾燥後呈白色至黃色之變化，大雨過後會消失。

四、矽酸鹽

多發生於濃色系之平光磁磚，易出現於高溫高濕場所；呈極細之結晶層附著型態，非 常堅硬，經過長時間才會發生，初期為白色，之後漸變為黃茶色。

白華之化學成份如表4-1：

表4-1 白華之化學成份（蘇寶洲，2002）

種 類

白 華 狀 態 鹽

系

項目 化學成 份

對象 時期 狀態 白華變化

碳 酸 鹽

碳酸 鈣

CaCO4 不論何種 磁磚均可 能會發生

冬季雨 後施工 時較多 見

初期在勾縫 爆發生粉 狀，然在樓 層施工縫，

如女兒牆下 部龜裂、裂 縫部分及窗 下緣等呈白 色狀垂流

不會消失 發生在施 工後之初 期

碳酸

鈉 Na²CO³ 幾乎在所 有濃色系 磚都會發 生，吸水性 大之磁磚 也會發生

與氣溫 無特別 關係，但 與施工 前後濕 度較高 時易持 續發生

雖在牆面會 廣泛發生，

但因磁磚一 片片之乾燥 速度關係，

大多會發生 在中心部位

水溶性鹽 類依氣 溫、濕度 變化會受 天氣自然 消減的狀 況較多

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碳酸

鋇 BaCO³ 特別是二 丁掛磁磚

施工後 比較長 期存在

主要產生在 擠出、射出 成型磁磚的 短邊陵部 上，呈半透 明或白色附 著

白半透明 轉為白色 持續長時 間存在

硫 酸 鹽

硫酸 鎂 硫酸 鈣 硫酸 鈉

MgSO4

CaSO4 4 2SO Na

特殊形狀 磁磚、丁掛 磁磚

施工後 較長期 持續

與碳酸鋇之 情形類似，

惟呈黃綠色 及白色之附 著物

下雨後呈 半透狀，

乾燥後呈 白色至黃 色之變 化，大雨 過後會消 失 矽

酸 鹽

矽酸 鈣

SiO2

5Ca- 6SiO -2

O H₂ 5 . 2

濃色系之 平光磁 磚，平光狀 磁磚之pc 預貼場合

預貼工 法 AUTOC LAVE 養護後 高溫高 濕場所 施工時 較多

呈極細之結 晶層的附著 型態，因光 之照射會形 成彩虹狀變 化局部呈白 色物質附 著，非常堅 硬

經過長時 間才會發 生，由白 色變為黃 茶色

其 他

氯鹽 硝酸 鹽 鉻鹽 丸鹽

4.3 白華之發生條件

白華在氣溫低、溼度高及適當的風吹條件下，最容易形成白華現象（吳建明，

2005）。縱使在同一施工作業（水灰比、作業步驟）條件下，也會局部性的發生白 華，其發生條件複雜。於臺灣，安心建築設計事務所（2010 查詢）歸納出容易發生

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白華之環境條件如下：

一、溫度低

一般來說，白華現象在氣溫低的時候較容易產生。其原因是氫氧化鈣Ca

(

)

對水的溶解度，溫度愈低其溶解度愈大，水泥水化反應也較慢，因而影響了混凝土 的緻密化，使內部的自由水移動容易，Ca

(

)

二、濕度高

根據調查，在冬季或雨季中，於建築物之北面與東北面，因平時的日射量較少，

且濕度較高，而容易發生白華，並加速其生長；主要是因為水泥發生水化反應時，

雖然內外部的水分均同時蒸發，但在高濕度之環境下，外部水分較多，易將溶解之 水泥成份析出。另一方面，一般界定pH 值小於 5 之雨水為酸雨，其會造成建物保 護層之分離而促進腐蝕，引發漏水、滲水，而發生白華。

三、混凝土或水泥砂漿品質不佳

品質不佳之混凝土或水泥砂漿表面不致密、強度低，易因自然外力、振動、磨 損、故障等因素劣化而漏水、滲水，易使白華形成結晶狀鹽型態，促進硫化作用發 展及腐蝕鋼筋。

四、維護管理不佳

使用者對建築物的管理制度、經費、維修技術及保養清洗方式等，皆會影響外 牆面磚劣化、牆身滲漏水及白華的發生程度。

4.4 白華之形成機制

參閱式(4.1)及式(4.2)，白華發生的過程係水泥漿中的氧化鈣CaO與水反應生成氫 氧化鈣^Ca

(

)

35

及溶出水（pH 值急速下降約至9），其呈現表面部分集結的液相，續伴隨著水分的 流出而析出。混凝土的單位用水量增多時，水泥漿的生產量也隨著增加，因而白華的 發生率愈高。然而，若在已構築完成之結構體上，下功夫抑制混凝土表面之H₂O及

CO2之侵入或接觸，則可阻絕前述反應，降低白華發生率（山崎之典、神原善朗，1990；

蘇寶洲，2002）。

CaO + H2O → Ca(OH)2 (4.1) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O （4.2）

另一方面，由式(4.1)及式(4.2) 知曉，在新拌混凝土中，若以爐石粉或飛灰取代 部分水泥，則水化作用形成之Ca

(

)

(

)

(

)

2(CaO)3SiO2 + 6H2O → (CaO)3(SiO2)(H2O)3 + 3Ca(OH)2 (4.3)

日本的學者中原萬次郎及青木繁樹調查在工地常發生的白華實例，發現初期白華 之成分係以碳酸鹽為主，硫酸鹽含量少。茲將其研究結果歸納如下（蘇寶洲，2002）：

水泥的硫酸根經拌合數日後，被固定在水泥中，但水泥中硬化體被風化(碳酸化) 後，就容易再被溶出。

水泥砂漿的白華是反應出可溶成分的變化，短期產生的白華主要是碳酸鹽；而長 期被碳酸化的白華，其主要成分是硫酸鹽。

以硫酸鹽為主的白華，係隨著水泥漿碳酸化程度而先被溶出者。

從不同觀點言之，白華是混凝土中性化的另一種外在顯露；中性化速度受環境條 件影響，為碳酸濃度的函數。碳酸於空氣中係以CO₂之氣體存在；在水中，一部分的 碳酸是由二氧化碳溶存，另一部分則由式（4.4）之解離以碳酸離子存在。故二氧化

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碳濃度度愈大之環境，混凝土中性化程度愈高；並以採用早強水泥的中性化速度最低。

CO2 + H2O → H2CO3 → H⁺ + HCO (4.4) ₃⁻

4.5 白華之防治對策

就臺灣本島而言，北部地區因盆地四周山區森林環繞，濕氣聚集，基隆市因雨水 較多，彰化縣因地下水位高，雲林縣麥寮、屏東縣林邊佳冬等常淹水的鄉鎮，都因環 境潮濕，白華問題嚴重，是住家趕不走的夢魘。

針對白華的防治對策，於本節茲依前章論述，就其型態分別探討之（陳移章、鄭 振定，1986；蘇寶洲，2002）。

一、灰花之防治對策 灰花之防治對策如下：

1. 減少骨材中的含泥量(細砂或沉泥)。

2. 可以形成較粗糙及多孔性的水泥硬化體表面，有益於使碳酸鈣在表面底下形成，

而不致在表面形成。

3. 摻加防水劑材料或促進緻密性的附加劑。

4. 可以減低滲透性使碳酸鈣不易析出於表面。

5. 降低水灰比。

6. 可以增加緻密性，減低滲透性及防止碳酸鈣的移動，使不易析出於表面。

7. 加強水泥硬化體之養護作業並予妥善控制。

8. 以不同表面處理方式，減低灰花的形成。

9. 避免促成灰花形成的條件。

灰花的表面處理的方式如下：

1. 以聚合尿素樹脂polymer系列或壓克力酸acrylic系列塗料，塗刷水泥製品的表面處

37

理。

2. 表面處理塗料之施工以噴塗(spray)比塗刷(brush)較為有效。

3. 利用化學塗料塗布於水泥製品表面，使其具有OH 離子，產生表面撥水效果，使⁻ 水無法沾附或滲透於水泥製品表面。

下述為避免促成灰花形成條件之作法：

1. 現場搗灌混凝土，在拆模後數天內，盡力防止雨水或露水的侵入。

2. 在堆放預鑄混凝土之前，注意其平滑表面，以免積存雨水於其間；且用來分隔構 件的材料最好不具吸水性。

3. 如果急須去除灰花，則可使用稀釋酸溶液洗刷；但是應在最不得宜的情況下進行，

因為對建築物混凝土的傷害大。

二、垂流之防治對策

垂流的防止必須從設計與施工雙方面著手，尤其是混凝土施工縫如何防水與止漏 上，如設計止水板或外圍止水，及內側止漏等設計，使水無法滲透到水泥硬化體。垂 流經常發生的位置為擋土牆、屋頂花園、橋樑、雙層停車場、牆面龜裂縫隙、地下室 外面施工縫、樓板與牆施工縫⒝等。垂流的主要成分為碳酸鈣，故只要水容易滲透或 侵入之裂隙或接縫，均有可能產生；而要除去，只需將之刮除或敲除即可，但應將滲 漏水之裂隙或接縫填補完整，使水不再滲入。

三、 晶狀鹽之防治對策 防治晶狀鹽的對策如下：

1. 使用清潔的骨材及乾淨的清水，拌合混凝土。

2. 設置防止地下水滲透之防水膜，以隔離地下水；海邊之建築物則應隔離海水的滲 流。

3. 使用高品質的混凝土或水泥砂漿。

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4. 用刷子刷除或用清水擦洗或用稀酸清洗均可，並且確實遮斷水源。

整體言之，處理白華之大原則為「從外側徹底性解決」及「從內側防水」，其處 理策略如下：

1. 將原表面層全面磨除，使水泥砂漿層完全呈現，而若水泥砂漿層劣化嚴重則須打 除，以水將打除面全面清洗乾淨，重新粗披粉刷。

2. 於新粉刷面上，塗水保持濕潤後，再塗佈防水材。

3. 於防水材塗佈上，若再塗膜彈性水泥，則效果會更好。

另一方面，混凝土如經良好的養護可以減少白華的發生，但是對混凝土最好的養 護方式同時也是白華形成的最理想條件；而白華在養護室中最易發生，因此養護時要 注意增加濕度，但不能使其高到形成白華的程度。