工程中如何實(shí)現(xiàn)清水混凝土外觀顏色的一致性

王一波

（杭州市城東新城建設(shè)投資有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

線形直順、色澤一致是清水混凝土外觀的基本要求。目前，通過(guò)模板工程基本可實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件具有較高的尺寸精度，但實(shí)現(xiàn)混凝土外觀顏色一致性仍是一個(gè)難題。國(guó)內(nèi)大多工程項(xiàng)目在探索過(guò)程中盲目性較大，缺乏系統(tǒng)的事前控制措施與方法。

高品質(zhì)建筑一定是精湛工藝技術(shù)的產(chǎn)物。從施工角度出發(fā)，模板選用、混凝土控制、施工工藝及細(xì)部處理是實(shí)現(xiàn)清水混凝土外觀顏色均勻的四大要素，缺一不可。結(jié)合多個(gè)清水混凝土工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)總結(jié)以上4個(gè)要素中的技術(shù)要點(diǎn)，并提出有針對(duì)性的預(yù)先控制措施。

1 外觀顏色差異

排除脫模劑轉(zhuǎn)移、環(huán)境污染等外在因素影響，平直的清水混凝土構(gòu)件表面外觀顏色差異主要體現(xiàn)在以下2個(gè)部位。

1）與模板面接觸的混凝土表面易有黑斑、黑色順筋條紋等缺陷。

2）模板接縫、施工縫、螺桿洞、線盒邊緣等間隙處，易有黑色線條、熊貓眼等缺陷。

其中，與模板面接觸的混凝土表面顏色差異受模板表面粗糙度、混凝土和易性及施工工藝影響；而間隙處的顏色差異取決于細(xì)部處理的精細(xì)程度。

2 模板選用

一般清水混凝土的固有色為灰色，只有亮（明）度一種量度，其差異取決于反射光進(jìn)入人眼的總量大小[1]。從側(cè)面觀察時(shí)，若自然光經(jīng)混凝土表面反射進(jìn)入人眼的漫反射光量基本相同，則混凝土的外觀顏色基本一致。

表面粗糙度是指物體表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。干燥條件下，混凝土表面粗糙度基本決定了混凝土表面對(duì)光的反射方式和分散能力。張穎茹等[2]研究表明：物體表面粗糙度越小，物體表面鏡面反射的現(xiàn)象越明顯；反之則主要呈現(xiàn)出一定的漫反射特征?？梢?jiàn)混凝土表面的粗糙度基本決定了混凝土顏色的深淺，粗糙度的均勻性決定混凝土外觀顏色的一致性。工程實(shí)踐證明：粗糙度較大的模板制作的混凝土構(gòu)件顏色較淺，粗糙度較小的鏡面模板制作的混凝土構(gòu)件顏色較深。

大多清水混凝土工程采用木模板?；炷了跗?，由于模板吸水率的影響，混凝土構(gòu)件表面與內(nèi)部會(huì)形成濕度梯度，引起混凝土孔溶液向表面遷移，形成黑色斑點(diǎn)[3]。

綜上所述，應(yīng)選用表面粗糙度均勻、吸水率較低的模板，同時(shí)為滿足構(gòu)件尺寸的精度，應(yīng)兼顧模板厚度和日照下的防變形能力。

3 混凝土控制

清水混凝土配制應(yīng)以“實(shí)現(xiàn)混凝土拌合物經(jīng)泵送、澆筑、振搗等工序后，仍能具有較高的相對(duì)均勻性”為目標(biāo)。原材料選擇和配合比設(shè)計(jì)均圍繞實(shí)現(xiàn)目標(biāo)強(qiáng)度和目標(biāo)和易性展開(kāi)，需實(shí)現(xiàn)新拌混凝土流動(dòng)性、黏聚性、保水性三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，也需與施工工藝相匹配。

3.1 原材料選擇

1）膠凝材料較大程度決定了混凝土的固有色。一般建議采用純水泥配制清水混凝土，當(dāng)?shù)V物摻和料的供應(yīng)品質(zhì)較穩(wěn)定時(shí)，也可輔助采用礦物摻和料實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和易性，其中粉煤灰的顏色應(yīng)與水泥顏色相近。

2）粗骨料宜選用5～20mm連續(xù)級(jí)配碎石，空隙率不宜超過(guò)40%；細(xì)骨料宜選用細(xì)度模數(shù)為2.3～2.6的中粗砂，也可經(jīng)粗、細(xì)砂復(fù)配獲得，但應(yīng)兼顧中、細(xì)砂顆粒的比例不宜偏少，其對(duì)混凝土黏聚性的控制有較大影響。

3）外加劑在協(xié)調(diào)配合比各參數(shù)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和易性起重要作用，需在與水泥有良好適應(yīng)性的前提下，著重解決混凝土泌水、保持漿體適宜黏度等問(wèn)題。

3.2 和易性控制

1）較高的流動(dòng)性是實(shí)現(xiàn)混凝土各組分相對(duì)均勻的主要性能。若流動(dòng)性偏小，極易在豎向構(gòu)件表面出現(xiàn)較多數(shù)量的坑點(diǎn)。

2）良好的黏聚性是維持混凝土各組分相對(duì)均勻的主要性能。需結(jié)合骨料粒徑、擬采用的振搗方式進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)確保拌合物的邊緣具有明顯的坡角，如圖1所示。

3）優(yōu)質(zhì)的保水性是清水混凝土制備的關(guān)鍵性能，以保證水分在混凝土內(nèi)部分布的均勻性。較多泌水會(huì)引起砂線、水波紋等質(zhì)量缺陷；少量泌水是導(dǎo)致黑色條紋的重要影響因素。

建議清水混凝土拌合物的和易性控制如表1所示。另外，需要重點(diǎn)關(guān)注的是，混凝土單方用水量不宜過(guò)低。

4 施工工藝

1）豎向結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)應(yīng)分開(kāi)澆筑。

圖1 混凝土邊緣坡角

表1 清水混凝土拌合物和易性控制參考

2）混凝土澆筑時(shí)需定點(diǎn)設(shè)置卸料口，并將卸料導(dǎo)管伸至構(gòu)件底部以上30～50cm，分層澆筑，邊澆筑邊上拔導(dǎo)管。一方面降低澆筑高度對(duì)混凝土的影響；另一方面避免混凝土漿體在卸料時(shí)散落在側(cè)模之上，因凝結(jié)時(shí)差導(dǎo)致花斑。

3）振搗棒需提前置于構(gòu)件底部，待每層混凝土靜止后啟動(dòng)振搗棒，緩慢上拔，振動(dòng)時(shí)間應(yīng)結(jié)合混凝土黏聚性確定，不宜過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)構(gòu)件較長(zhǎng)時(shí)，可按1.0～1.2m的間距布置振搗棒，澆筑過(guò)程中同步提升。同時(shí)，應(yīng)避免振搗棒觸碰鋼筋的現(xiàn)象，以減少黑色順筋條紋的出現(xiàn)。

4）拆模時(shí)間是影響混凝土外觀顏色深淺的關(guān)鍵因素。清水混凝土構(gòu)件的拆模時(shí)間宜早不宜遲，隨著拆模時(shí)間延長(zhǎng)，其外觀顏色有變深的趨勢(shì)，表面黑斑數(shù)量有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。一般建議拆模時(shí)間控制在：夏季24～30h；冬季48～60h，并結(jié)合氣溫變化進(jìn)行調(diào)整。

5）拆模后不宜進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)。濕養(yǎng)護(hù)會(huì)促進(jìn)混凝土中的孔溶液向表面遷移、集聚、結(jié)晶，增加黑斑數(shù)量。

5 細(xì)部處理

有間隙處的變色現(xiàn)象與混凝土在該處失水有關(guān)，緩慢的持續(xù)失水使向該處遷移的孔溶液相比要多，形成孔隙結(jié)構(gòu)封閉的致密結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)黑色。細(xì)部處理主要體現(xiàn)在以下方面，如圖2所示。

1）采用雙層模板，內(nèi)外模板錯(cuò)縫處理，錯(cuò)縫間距≥300mm。

圖2 間隙處細(xì)部處理

2）模板側(cè)邊需高精度切割，并涂刷防水劑，避免模板側(cè)邊吸水。

3）相鄰模板連接處粘貼超薄彈性橡膠條并夾緊。

4）明縫條在模板上固定后，接縫處涂玻璃膠密封，與混凝土接觸面涂刷防水劑。

5）采用三節(jié)式或五節(jié)式螺桿，堵頭處增設(shè)1.5mm厚橡膠墊片。

6）線盒提前固定在模板上，在與模板交接接縫處涂玻璃膠密封。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多個(gè)清水混凝土工程的不斷摸索，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從4方面系統(tǒng)地提出實(shí)現(xiàn)清水混凝土外觀顏色一致的技術(shù)要點(diǎn)。正確的混凝土控制和模板選用是實(shí)現(xiàn)的前提，合理的現(xiàn)場(chǎng)施工工藝是實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，精細(xì)的細(xì)部處理是實(shí)現(xiàn)的保障，四者相輔相成。本研究成果已在多個(gè)清水混凝土工程中得到成功應(yīng)用，并取得非常好的工程效果。