混凝土表面顏色的差異及控制措施

劉永宏

摘 要：混凝土表面是由水泥漿體包裹骨料而形成的，但是由于水泥本身的顏色、粗細骨料的選擇、脫模劑、養(yǎng)護工藝等各種原因造成混凝土表面出現(xiàn)白斑或同批產(chǎn)品外觀顏色差異較大，導致在工程評優(yōu)過程中出現(xiàn)外觀質(zhì)量上的不合格問題，為此，就混凝土表面顏色差異為題做了一個全面的分析，并作出了相應的控制的措施。

關鍵詞：顏色差異、色斑、控制、措施

一、前言

隨著高鐵時代的快速發(fā)展，環(huán)形混凝土等徑支柱在鐵路上被大量的使用，而外觀顏色的差異使得整齊統(tǒng)一性很難保證，尤其是高強混凝土在外觀上很難控制。從水泥、粗細骨料、脫模劑、養(yǎng)護工藝等各方面都是其影響的主要因素，以下是對其影響因素的分析。

二、影響因素

1.脫模劑

現(xiàn)在市場上使用的油質(zhì)性脫模劑都是有一定的染色劑，會對混凝土表面造成一定的污染，影響其外觀質(zhì)量。現(xiàn)對市場上經(jīng)常使用的油質(zhì)性脫模劑做一個具體的分析，采用柴油做脫模劑，混凝土表面顏色多發(fā)暗，采用機油，表面顏色多發(fā)白，而相比之下，液壓油是油質(zhì)性脫模劑最好的選擇，也是污染最小的，但是考慮到成本較高，很多廠家都不大量使用。現(xiàn)在市場上專用的脫模劑是環(huán)氧樹脂型，也有配合使用的，用柴油和機油按照2：5的比列配制，而且現(xiàn)在使用的脫模劑大多數(shù)是未經(jīng)稀釋的，大部分在使用時廠家工人自己稀釋，所以在比例上每批都有所差異，濃度的不同，也會引起表面顏色的差異。

2.成型工藝

混凝土表面顏色形成機理是水泥漿體包裹在混凝土表面，形成致密的外表，其實混凝土在凝固過程中，會有部分水蒸發(fā)出來，在表面形成微小的孔隙，水泥水化生成的氫氧化鈣晶體從這些微小孔隙中析出來，使得表面泛白?；炷帘砻婊撬啾旧淼念伾?，而空隙中析晶出來的氫氧化鈣結晶體淡化了混凝土表面水泥的顏色。尤其是對于離心成型工藝中，混凝土的密實情況關系著微小孔隙的分布，在大量試驗中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過二次蒸養(yǎng)的混凝土表面顏色都泛白，

3、粗細骨料的影響

另外影響混凝土表面顏色的因素還有就是粗細骨料，在水泥水化過程中由于水分的蒸發(fā)，形成的孔隙，使得骨料形成了反射，出現(xiàn)骨料的顏色摻和，導致外觀顏色的暗淡。尤其是在沙子的選用，若沙子采用石粉代替，會有較明顯的混凝土便面顏色較淺，出現(xiàn)白色的現(xiàn)象，而且在振搗或離心不到位的時候更容易出現(xiàn)花斑現(xiàn)象。

3.水泥

水泥作為混凝土的基色，對顏色的影響尤為重要，水泥因各組分含量的不同導致顏色不同，尤其是氧化鐵和氧化鎂的含量，是影響混凝土顏色的直接原因，如果這兩種成分比例失調(diào)，將會在混凝土表面形成色斑，顏色差異較大。在水泥制作過程中，如果過燒，將會改變水泥中化學成分，如果欠燒，將會出現(xiàn)水泥黃心現(xiàn)象，這些都將會影響混凝土顏色。不同廠家生產(chǎn)的水泥不能混用，因為制作工藝、原材料成分有一定的差異，使得水泥顏色存在著一定的差異。不同品種的混凝土不能摻和使用，普通硅酸鹽水泥為青灰色，而礦渣水泥、粉煤灰水泥因為摻了礦渣粉、粉煤灰，雖然顏色也是灰色，但是跟普通硅酸鹽水泥有一定的顏色差異。

4.水灰比

從混凝土表面形成機理來看，混凝土顏色受水灰比的影響較大，水灰比越大，顏色越淺，水灰比越小，顏色越深。從水泥水化機理分析：

3（CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O（膠體）+3Ca（OH）2（晶體）

2（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca（OH）2（晶體）

3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O（晶體）

4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O（膠體）

在水化過程中，CSH凝膠體生成量占60%-70%，CH晶體占20%，水灰比越大，水泥水化越快，生成的CH晶體越多，晶體從水分蒸發(fā)形成的毛細孔隙中析出，導致混凝土表面泛白。在高溫養(yǎng)護下，毛細孔隙會更多，氫氧化鈣晶體會大量的析出。

三、控制措施

經(jīng)過對影響因素的分析，為了使混凝土表面色斑的現(xiàn)象減少，解決因為色差導致外觀質(zhì)量的下降，制定以下管理措施皆以控制：

1.應該嚴格控制原材料，首先應當控制水泥的質(zhì)量，不同品牌、不同廠家生產(chǎn)的水泥不應當摻和使用，同一廠家不同一批次生產(chǎn)的水泥應嚴格要求水泥顏色。在選擇廠家供應水泥的時候，應當選擇產(chǎn)能較大，能夠及時供應的廠家，避免因供不應求使用其他廠家或其他種類的水泥摻和、代替使用。嚴格控制砂石料的含水率和顆粒級配問題，避免因水灰比過大，水分蒸發(fā)過多，出現(xiàn)貫通的毛細孔隙，在反射和折射作用下出現(xiàn)骨料顏色，同時大量的氫氧化鈣晶體析出較多，使表面顏色變淡，甚至泛白。若果粗細骨料的顆粒級配不好，在振搗密實或離心密實過程中會出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，表面漿體過多，水化不完全生成氫氧化鈣晶體析出，表面泛白。

2.避免使用劣質(zhì)的脫模劑，或使用油質(zhì)型的脫模劑，嚴格把控脫模劑的質(zhì)量。在涂刷脫模劑的時候，應當均勻的涂抹，避免涂抹不均勻而導致的花斑現(xiàn)象。如果在能夠在自然養(yǎng)護的條件下養(yǎng)護，避免在高溫養(yǎng)護下出現(xiàn)表面泛白，后期強度較低 。

四.結論

為了提高模具的周轉、施工進度的要求以及混凝土設計的要求，既要蒸汽養(yǎng)護，又要保持混凝土的流動性，這樣對混凝土表面顏色的控制是一個挑戰(zhàn)，蒸汽養(yǎng)護相對于自然養(yǎng)護本身顏色較淺，再加上對混凝土流動性要求較高，對水灰比自然要嚴格的控制，在這樣的情況下，要對蒸汽養(yǎng)護工藝嚴格要求，同時在高流動性混凝土中合理的選擇高效減水劑的使用。清理干凈模具，選擇合適的脫模劑，做好環(huán)境溫度對混凝土表面顏色的影響，合理的采取降溫、升溫措施。在制作工藝中，嚴格按照振搗時間或離心時間，避免因時間過長而出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，出現(xiàn)骨料基色或是表面泛白?；炷链旨毤系倪x擇對顏色的影響也特別大，但考慮到環(huán)境條件和成本的因素下，對于骨料的選擇局限性較大，鑒于此，可以采用摻加粉煤灰或硅灰來加深顏色。

參考文獻：

[1] GBJ10 《混凝土結構設計規(guī)范》標準

[2] GB175 《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》標準

[3] 周永強《無機非金屬材料專業(yè)實驗》哈爾濱工業(yè)大學出版社