清水混凝土的配制和應用

周志福（上海建利混凝土有限公司，上海 201611）

清水混凝土的配制和應用

周志福（上海建利混凝土有限公司，上海 201611）

本文通過原材料控制，配合比的選擇，混凝土生產(chǎn)過程的工藝控制以及施工過程的振搗養(yǎng)護等環(huán)節(jié)介紹清水混凝土的配制和施工。結(jié)合上海松江巨人網(wǎng)絡(luò)二期生產(chǎn)用房項目，展開清水混凝土工程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)的論述。

清水混凝土；原材料；配合比；施工

29（4）：596-603.現(xiàn)代越來越多的人們已趨向于欣賞崇尚自然、返璞歸真、質(zhì)樸無華，清水混凝土以其與生俱來的特性正好與這種審美契合，并逐漸形成一種新的建筑流派。大量的工程開始使用清水混凝土。

上海松江巨人網(wǎng)絡(luò)二期生產(chǎn)用房位于松江區(qū)中辰路施園路，由巨人網(wǎng)絡(luò)開發(fā)有限公司開發(fā)，工程總建筑面積共42015.2m2，該工程地下兩層，地上四層，外墻為清水混凝土結(jié)構(gòu)與局部玻璃幕墻結(jié)構(gòu)。

1 清水混凝土技術(shù)分析

1.1 裂縫控制

清水混凝土必須是高性能混凝土，具有優(yōu)異的工作性能和高耐久性。而裂縫的產(chǎn)生則嚴重影響混凝土的耐久性，應采取有效的途徑控制裂縫的產(chǎn)生。

混凝土比較常見的裂縫有：收縮裂縫、沉降裂縫和溫度裂縫。收縮裂縫多產(chǎn)生于混凝土終凝之前，因此初凝后采取保溫保濕養(yǎng)護措施可有效降低收縮裂縫的風險；沉降裂縫是由于混凝土在塑性狀態(tài)時，組成材料的自由沉降受鋼筋的阻礙而形成的表面裂縫，澆搗完成后多次抹壓以及二次振搗可有效控制收縮裂縫，溫度裂縫的控制應從原材料的選取、配合比設(shè)計以及養(yǎng)護手段等多方面入手。

1.2 觀感控制

氣泡，混凝土中均勻分布的大量微細氣泡在拌合物內(nèi)，能提高混凝土的流動性，減少泌水和離析現(xiàn)象的發(fā)生。但氣泡過大，且在混凝土表面或者淺表層，既影響清水混凝土的觀感質(zhì)量，又影響混凝土的耐久性和抗凍性，應盡量減少氣泡的產(chǎn)生。氣泡的產(chǎn)生與原材料的質(zhì)量，拌合物的粘度，振搗方式以及模板脫模劑的選擇有密切關(guān)系。通過實驗，發(fā)現(xiàn)選用低引氣的高性能外加劑，雙摻超細摻合料，選用含有消泡成份的脫模劑能有效控制表面氣泡的產(chǎn)生。

砂帶，砂帶的形成主要是模板拼縫不嚴密，混凝土的泌水順著縫隙流出，帶足部分水泥漿體，形成砂帶。選用級配良好的骨料、超細摻合料的加入都能很好的降低混凝土的泌水率。

蜂窩麻面的形成主要是由于混凝土的工作性能不佳，難以振搗密實或者鋼筋過密，振搗時漏振。配制高流動性的混凝土以及合理設(shè)置振搗點基本能消除蜂窩麻面。

1.3 色差控制

影響清水混凝土的色差的主要因素有：

1.3.1 水泥骨料等原材料的顏色對清水混凝土顏色的影響。

水泥產(chǎn)地不一，顏色差別也較大；骨料由于地理地質(zhì)條件的限制與影響，成分較為復雜，在混凝土內(nèi)部通過光的折射、反射體現(xiàn)出來的顏色就不盡相同。因此用以生產(chǎn)清水混凝土的水泥應選用同一廠家、同一批次、同一型號、同一等級的水泥，骨料也應選用同一產(chǎn)地、同一礦場的產(chǎn)品。

1.3.2 水灰比對清水混凝土顏色的影響

水泥完全水化的理論水灰比僅為0.24，大部分混凝土的拌和用水為滿足其工作性，水泥水化完成后，混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā)，在混凝土內(nèi)形成許多毛細孔，在形成毛細孔的同時，毛細孔內(nèi)析出氫氧化鈣等結(jié)晶，這樣透過光的折射，在混凝土表面形成白或灰白顏色，析出的晶體越多則顏色越白。實際生產(chǎn)過程中，如果用水量波動較大，水灰比變化幅度大。導致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)盤與盤之間顏色明顯的差異。一般情況下，水灰比小的混凝土干硬化后多呈青灰色，顏色相對較深，水灰比大的混凝土干硬后多呈灰白色，顏色較淺。

1.3.3 環(huán)境溫度對清水混凝土顏色的影響

環(huán)境溫度較低時混凝土最終入模的溫度亦較低，水化反應較慢，強度增長較慢，在混凝土達到較高強度則花費的時間較長，水化反應得充分，析出的氫氧化鈣較少，因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。環(huán)境溫度較高時混凝土入模溫度較高，水化反應較快，較高的水化熱致使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高，析出的氫氧化鈣較多，因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色。

2 清水混凝土的原材料選擇

水泥選用華新PO42.5水泥，質(zhì)量穩(wěn)定，含堿量低，28天抗壓強度強度≥48MPa，標準稠度需水量26%。

礦粉選用寶田S95 級礦粉。

粉煤灰選用閔行電廠的F類Ⅱ級低鈣灰，細度16%，需水量比99%，燒失量0.2%。

外加劑選用江蘇蘇博特PCA-I型聚羧酸高性能減水劑，減水率≥25%，含氣量≤2%。

砂采用蕪湖段長江砂，細度模數(shù)≥2.4，含泥量≤2%，泥塊含量≤0.5%。

碎石采用湖州5-25碎石，強度高，含泥量≤1%。

3 清水混凝土配合比設(shè)計

本工程清水混凝土強度等級為C30，根據(jù)清水混凝土的性能要求，考慮耐久性及體積的穩(wěn)定性，分別對單摻粉煤灰、單摻礦粉及雙摻粉煤灰礦粉進行試驗，試驗結(jié)果如表2：

從表1、表2可以看出：雙摻粉煤灰礦粉的技術(shù)方案配制的清水混凝土，工作性能優(yōu)異，強度為設(shè)計值的139%，由于雙摻粉煤灰礦粉具有疊加的膠凝效應，后期強度還會有一定的漲幅，因此強度富余足夠，完全滿足設(shè)計要求；雙摻技術(shù)配制的清水混凝土，色澤均勻，表面光潔，無砂帶和斑跡。甲方和設(shè)計方考察試驗墻效果后，一致認為符合設(shè)計的清水混凝土要求。

因此，最終確定C30清水混凝土配合比見表3。

4 清水混凝土的生產(chǎn)過程控制

生產(chǎn)清水混凝土所用的原材料必須和試配時所用材料一致，對首批進場的原材料經(jīng)監(jiān)理取樣復試合格后，應立即進行“封樣”，以后進場的每批來料均與“封樣”進行對比，發(fā)現(xiàn)有明顯色差的不得使用。所用骨料應分開堆放，嚴禁與其他骨料混堆。

在生產(chǎn)過程中，嚴格按試驗確定的配合比投料，并嚴格控制水灰比和攪拌時間，隨著氣候變化隨時抽驗砂子、碎石的含水率，及時調(diào)整用水量。通常在原材料質(zhì)量波動較小、配合比不變的情況下，拌和質(zhì)量對混凝土表面顏色的影響占了主導地位?；炷帘緸榉蔷|(zhì)材料，應充分的攪拌方可改善其力學以及外觀上的各向異性，拌和質(zhì)量不良嚴重影響了混凝土的均勻性，極易造成顏色上的差異，同一盤混凝土澆筑的構(gòu)件表面顏色會出現(xiàn)明顯差異。

因此嚴格控制混凝土的拌和質(zhì)量，適當延長混凝土的攪拌時間，對清水混凝土色差控制至關(guān)重要。

5 清水混凝土模板工程

清水混凝土模板材料要求耐磨性好、強度高、平整光潔、耐腐蝕，具有一定的吸水性。根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)、荷載以及施工工藝，總承包單位選擇芬蘭進口維薩建筑模板作為清水混凝土模板面板。

模板體系設(shè)計時以結(jié)構(gòu)的簡單合理、拆裝的方便、尺寸標準化，減少拼裝接縫為原則。合理布置對拉螺栓孔，使其達到對稱性、均勻和有規(guī)律性的裝飾效果。模板面板的接縫必須適應建筑設(shè)計的明縫和蟬縫，模板的接縫應有防止漏漿措施。

6 清水混凝土的施工

表1 單摻和雙摻外摻料清水混凝土觀感質(zhì)量比較

表2 單摻和雙摻外摻料清水混凝土工作性能和力學比較

表3 C30清水混凝土配合比

6.1清水混凝土的澆筑

混凝土澆筑時，在底部澆筑50mm厚與混凝土同配合比的水泥砂漿，混凝土澆筑厚度每層應控制在400-500mm。保證混凝土連續(xù)澆筑，縮短時間間隔，保證在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土，以免產(chǎn)生冷縫。

6.2 清水混凝土的振搗

混凝土的振搗時間以：表面泛漿不再冒出氣泡、不再顯著下沉為原則，插點均勻分布，振動棒與模板距離不應大于其作用半徑的1/2。二次振搗應掌握好時間和插入下一層混凝土的深度。

6.3 清水混凝土的養(yǎng)護

初凝前后就應對混凝土進行養(yǎng)護，養(yǎng)護水應采用潔凈的自來水，禁止用草袋等易掉色的覆蓋物，以防止對混凝土的顏色產(chǎn)生污染。帶模養(yǎng)護時，在混凝土構(gòu)件表面進行保溫保濕即可；脫模養(yǎng)護應包括構(gòu)件的整個表面，灑水養(yǎng)護時，應先濕潤側(cè)面和底面，再在頂面灑水。采用覆蓋薄膜的養(yǎng)護方式，應保證覆蓋薄膜前和養(yǎng)護過程中混凝土表面保持濕潤。也可采用養(yǎng)護劑養(yǎng)護，或者拆模后直接在混凝士表面噴涂一層保護膜，這樣既可免去人工養(yǎng)護，又可提高混凝士的視覺效果和混凝土的耐久性。清水混凝土的養(yǎng)護時間不得少于14天。

7 結(jié) 語

上海松江巨人網(wǎng)絡(luò)二期生產(chǎn)用房外墻清水混凝土質(zhì)量達到預期的效果：表面平整光滑，色澤一致，線條孔眼有規(guī)律，無砂帶和粉狀物，無蜂窩麻面，無疏松爛根。清水混凝土的質(zhì)量控制過程，總結(jié)下來有以下幾點體會：

1）原材料的選擇對清水混凝土的外觀質(zhì)量控制尤為重要，外加劑應選擇低引氣的高性能聚羧酸，以減少表面氣泡的產(chǎn)生。

2）采用礦粉和粉煤灰雙摻的方案，清水混凝土的飾面效果較好；水灰比和攪拌時間對清水混凝土的表面色差有較大的影響。

3）清水混凝土是一個系統(tǒng)工程，從項目規(guī)劃、設(shè)計圖紙到項目施工管理以及施工工藝，都需要有詳細具體的方案和技術(shù)措施才能實現(xiàn)清水混凝土樸實無華、清雅簡約裝飾效果。

[1]楊德恭.清水混凝土施工項目質(zhì)量缺陷的補救措施——以“LS”項目為例[J];門窗;2013年07期.23-25

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[3]丁成堂徐飛.墻體泵送混凝土表面氣泡產(chǎn)生原因及預防措施;建筑技術(shù);2006年04期254-255

Preparation and application of fair faced concrete

In this paper,the preparation and construction of fair faced concrete are introduced through the control of raw materials,the selection of mix proportion, the process control of concrete production process and the vibration and maintenance of the construction process. This paper discusses the key technologies of the quality control of the fair faced concrete project in Shanghai, the two phase of the project of Songjiang giant network.

fair faced concrete；raw material；mix proportionconstruction

TU528.38文獻辨識碼：B

：1003-8965(2017)02-0114-03