淺析清水混凝土的應(yīng)用及控制措施

楊永雄

（汕頭市潤都混凝土有限公司）

淺析清水混凝土的應(yīng)用及控制措施

楊永雄

（汕頭市潤都混凝土有限公司）

根據(jù)作者生產(chǎn)控制清水混凝土的經(jīng)驗，分析清水混凝土常見的質(zhì)量缺陷，就清水混凝土原料、配比設(shè)計、模板及脫模劑選用、施工工藝等需要注意的問題加以總結(jié)分析，以期解決清水混凝土技術(shù)應(yīng)用中遇到的問題。

清水混凝土；控制標(biāo)準(zhǔn)；施工工藝

1　清水混凝土的概念及發(fā)展使用情況

清水混凝土的概念：

清水混凝土是指整體一次成型，混凝土構(gòu)件表面不作任何修飾，直接采用混凝土的原色作為飾面的人造石材。目前分為以下3類：

⑴飾面清水混凝土：質(zhì)量要求高，混凝土表面類似鏡子一樣能照出清晰物像；

⑵裝飾清水混凝土：利用混凝土的拓印特性在混凝土表面形成裝飾圖案或預(yù)留預(yù)埋裝飾物，具有立體感；

⑶普通清水混凝土：混凝土硬化后表面的顏色均勻、且其平整度及光潔度均高于普通混凝土。

我國清水混凝土施工技術(shù)的發(fā)展是在20世紀(jì)末期，逐步在北京、上海、廈門、海南島以及內(nèi)地各省的市政道橋、機(jī)場橋臺和候機(jī)樓、大壩等大型公共建筑物、工業(yè)與民用建筑等工程應(yīng)用。但應(yīng)用仍不普及，清水混凝

土沒有統(tǒng)一認(rèn)識和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

2　清水混凝土表面常見質(zhì)量缺陷及監(jiān)控對策

在以往施工過程中，清水混凝土容易出現(xiàn)以下常見的質(zhì)量缺陷：

2.1色差

產(chǎn)生色差的原因：生產(chǎn)攪拌時間太短，導(dǎo)致拌合物不夠均勻；原材料質(zhì)量波動較大，特別是粉料的顏色變化；出廠塌落度不穩(wěn)定，導(dǎo)致混凝土澆筑過程中出現(xiàn)分層離析或泌黃漿；模板質(zhì)量差異問題，導(dǎo)致不同模板吸收作用不一致或模板漏漿；施工過程脫模劑噴涂不均勻或養(yǎng)護(hù)程度不一致，導(dǎo)致表面顏色有差異。

2.2蜂窩麻面

產(chǎn)生蜂窩麻面的原因：粗骨料級配不合理，細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)偏大，砂率偏小，空隙率偏大，總膠材偏少；施工過程振搗不充分導(dǎo)致空氣未排出，模板接縫不密閉導(dǎo)致漏漿。

2.3氣泡

這里說的氣泡是指能通過肉眼不借助器材直接觀測的氣泡眼。

產(chǎn)生氣泡的原因：①混凝土含氣量、粘度過大，柔軟度不夠。這些可以通過外加劑的調(diào)整來改善混凝土的施工性能。②模板不吸水或模板表面濕潤度不足，振搗不足，產(chǎn)生大泡等。

2.4黑斑

產(chǎn)生黑斑的原因：脫模劑有雜質(zhì)或使用過量以及來自模板上的鐵銹。

2.5花紋或粗骨料透明層

產(chǎn)生花紋或粗骨料透明層的原因：砂率偏小；膠凝材料不夠；粗骨料級配不好，針片狀過多導(dǎo)致混凝土包裹性不好，特別是在過振或在外部振動的情況下更容易產(chǎn)生花紋。

2.6表面泌水現(xiàn)象

產(chǎn)生表面泌水的原因：砂細(xì)粉顆粒偏少；膠凝材料與外加劑相溶性差；混凝土水膠比過大，施工塌落度偏大；模板吸水能力差。

2.7表面裂縫

產(chǎn)生表面裂縫的原因：混凝土前期水化熱大，收縮性大，拆模時間過早，養(yǎng)護(hù)時間不夠。特別是在生產(chǎn)中使用高鈣灰及含堿高的水泥等。

3　清水混凝土原材料和配合比的選用

3.1原材料選用

3.1.1水泥的選用

水泥的選用應(yīng)該根據(jù)清水混凝土的特點，著重考慮以下三個因素：

⑴就清水混凝土表面的耐久性而言，應(yīng)選用水泥安定性相對穩(wěn)定、而且堿含量需要相對較低的水泥。水泥安定性是水泥的必檢項目，但是清水混凝土對安定性的要求比普通混凝土更嚴(yán)格。由于清水混凝土是面層直接接觸外界的空氣及水分，受自然因素影響較大，選用低堿水泥能有效減小堿骨料的影響。

⑵清水混凝土注重混凝土自身的顏色，所以水泥顏色是否符合清水混凝土需要的顏色，需要做相關(guān)色度對比。

⑶整個工程的混凝土生產(chǎn)過程中，需保持水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性，必須使用同一廠址，同一品種等級的水泥，如果有條件，盡量使用同一批次的水泥。

3.1.2骨料的選用

砂的選用原則：砂適宜選用中砂且含泥量不大于1%。

石的選用原則：碎石宜選用5～25mm連續(xù)級配、含泥量不大于1%、針片狀的含量小于或等于10%的碎石骨料的含泥量是個非常重要的指標(biāo)，含泥量高的砂石會直接影響混凝土的顏色，它對外加劑的吸附能力特別強(qiáng)，從而增加了混凝土單方用水量，降低了混凝土的強(qiáng)度。碎石針片狀過多則空隙率就會越大，需要包裹的漿體就會越多。從經(jīng)濟(jì)角度來講不科學(xué)，從混凝土性能來說它對混凝土的流動性和包裹性影響大。

3.1.3礦渣粉的選用

礦粉的選用原則：礦粉宜選用S95級礦粉，比表面積宜大于4500cm2/g，同時要保證各批次的礦粉顏色不能有明顯色差。

摻入超細(xì)礦渣，能改善混凝土的和易性，改善混凝土的施工性能，減少混凝土中毛細(xì)孔的數(shù)量和分布狀態(tài)以改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，清水混凝土中摻入適量的礦渣粉有助于減緩硫酸鹽的侵蝕作用。水泥水化產(chǎn)生氫氧化鈣，混凝土在堿性環(huán)境下潛在的水硬性被消耗掉了。由于不溶性堿的變化，耐酸性也發(fā)生變化，摻超細(xì)礦渣粉的混凝土被酸浸漬后其質(zhì)量減少，被酸腐蝕較慢。當(dāng)?shù)V渣粉取代部分水泥后，其耐硫酸鹽的性能得到改善，對硫酸鹽侵蝕有較大的抵抗性；替代部分水泥，同時能減小水泥收縮，提高混凝土體積的穩(wěn)定性，從而減少混凝土的收縮裂縫，提高混凝土的密實性，混凝土密實性的提高有利于提高混凝土的耐久性。

3.1.4粉煤灰的選用

粉煤灰的選用原則：粉煤灰宜選用燒失量小于5%、細(xì)度8%～12%、需水量不大于95%的一級粉煤灰，F(xiàn)類，不能使用C類，同時要保證各批次粉煤灰顏色不能有明顯色差。

在清水混凝土中，采用優(yōu)質(zhì)的粉煤灰能降低混凝土單方用水量，有利于提高混凝土的密實度，延緩水泥水化熱同時可以改善混凝土和易性，以便于施工澆注成型；但是粉煤灰不能使用高鈣灰，即C類灰。高鈣灰的游離氧化鈣含量較高，如果使用不當(dāng)，可能會造成清水混凝土體積安定性不良等一系列后果，所以應(yīng)避免使用C類灰；粉煤灰摻量過大將會明顯影響混凝土的顏色，所以應(yīng)嚴(yán)格控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，摻量以10%～15%為宜。

3.1.5外加劑的選用

外加劑的選用原則：宜選用高效減水劑或高性能減水劑，減水率應(yīng)大于20%。含氣量不大于3%，且需與水泥做相容性試驗，如果相容性較差，需由外加劑廠家拿水泥樣進(jìn)行針對性的調(diào)整，或者選擇其它廠家符合要求的外加劑。

外加劑與水泥的相容性是指在達(dá)到外加劑減水率的前提下，混凝土拌合物和易性良好，無明顯泌水或泌漿，不板結(jié)、不離析。外加劑應(yīng)嚴(yán)格控制其含氣量，如果可以的情況下，盡量不摻加引氣劑，并加入適量的消泡劑消除混凝土拌合過程中和振搗過程中產(chǎn)生的大泡，以免影響混凝土表面的觀感。

3.1.6拌合用水的選用

拌合用水的選用原則：拌合用水必須符合自來水標(biāo)準(zhǔn)。

拌合用水不得使用循環(huán)水，因為循環(huán)水有殘留的外加劑以及其它雜質(zhì)，對清水混凝土的顏色、拌合物氣泡的產(chǎn)生以及工作性能都會有所影響。在達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度以及工作性能的前提下用水量盡可能低，因為用水量高容易形成水紋和水泡。

3.2配合比設(shè)計及選用

清水混凝土配合比設(shè)計應(yīng)滿足具體工程中清水混凝土需方的指定需求，在此前提下，應(yīng)進(jìn)行入模試驗，施工方及混凝土供應(yīng)方共同確認(rèn)最終采用的配合比定量以及脫模劑選用的品種。入模試驗可從選用單摻粉煤灰，雙摻粉煤灰和礦渣粉，脫模劑選用輕機(jī)油、柴油、色拉油以及加消泡劑等各個方面進(jìn)行對比試驗，從而選出最優(yōu)方案。

4　清水混凝土的施工措施

4.1模板選擇

根據(jù)清水混凝土的不同類型特點和施工工藝要求，具體參照表格1。

4.2鋼筋防銹

鋼筋保護(hù)層厚度使用專用硬質(zhì)塑料墊塊進(jìn)行調(diào)整控制，以防止鋼筋外露造成銹蝕。

綁扎鋼筋的捆綁絲一律彎向內(nèi)側(cè)，以防止外露造成銹蝕，鋼筋端頭加不銹鋼帽，豎向鋼筋端頭纏塑料布，以防銹蝕。

表1　

4.3脫模劑選擇

根據(jù)所選用的模板進(jìn)行試驗，確保脫模劑不流淌、不粘模、不污染。

4.4澆筑

澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段分層連續(xù)進(jìn)行，澆筑層厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、鋼筋疏密決定，保證下料點分散布置，嚴(yán)禁一次性下料過多或集中某一點下料斜面推進(jìn)。每個澆筑點四臺振搗棒。分層下料，分層振搗，每層50cm（以標(biāo)尺桿為依據(jù)），澆筑速度：40m3/h。澆筑混凝土要連續(xù)進(jìn)行，間隔時間不應(yīng)超過2h。因受到振搗棒作用半徑和模板內(nèi)側(cè)壓力的強(qiáng)度限制，因此要求每層的澆筑厚度控制在500mm以內(nèi)。當(dāng)混凝土澆筑到高于杯口模板底部200mm時，應(yīng)稍作停頓，待混凝土稍干硬后再繼續(xù)澆筑，防止口模板移位或上浮。

4.5振搗

混凝土振搗工藝在清水混凝土工程中是一個很重要的環(huán)節(jié)，出現(xiàn)漏振或過振都會直接影響清水混凝土的外觀。振搗操作工必須具備多年施工經(jīng)驗，且經(jīng)過清水混凝土振搗工藝的專業(yè)培訓(xùn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平方可上崗；清水混凝土振搗操作工藝有統(tǒng)一的規(guī)定：振搗器應(yīng)采用高頻振搗器，以70棒為主，并以50棒為輔助。振搗時要快插慢拔，每一棒都要深入到下層的混凝土約5cm，為方便控制振搗深度，一般在傳動軸的外套層上做個標(biāo)記。每個點的振搗時間控制在30s左右，每相鄰兩棒的間距約為40cm。每個澆筑層第一次振搗完成后約30min后開始進(jìn)行二次振搗。上方振搗的同時，下方要用適當(dāng)力度敲打模板，澆筑高度控制采用標(biāo)尺與錘敲相結(jié)合方法控制。模板的泌水性較差，容易引起氣孔積聚，通過二次振搗調(diào)整級配，排除存留在粗骨料以及水平筋下部的水分和孔隙，以減少混凝土內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，提高鋼筋的錨固能力，增強(qiáng)混凝土的密實程度。混凝土澆筑速度應(yīng)控制在1m/h以下，否則，速度過快容易造成振搗不密實，對模板的側(cè)壓力增大。應(yīng)在混凝土沉實后（約1h）進(jìn)行二次振搗。

4.6養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是施工過程最后的一道工序也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。常規(guī)的淋水養(yǎng)護(hù)和刷養(yǎng)護(hù)劑的方法都會使混凝土表面的顏色發(fā)生變化，所以拆模后應(yīng)立即澆水養(yǎng)護(hù)并立刻用塑料布纏裹的方式將混凝土面緊緊包裹起來，兩端封嚴(yán)防止水分蒸發(fā)，這樣效果會比較理想，一方面滿足了混凝土強(qiáng)度增長的要求，另一方面保證了混凝土的顏色均勻統(tǒng)一。

清水混凝土施工難度大，質(zhì)量要求高，應(yīng)制定相應(yīng)的施工方案。在每次施工前工程項目部以及施工人員應(yīng)共同根據(jù)施工進(jìn)度的需要，編制清水混凝土的供應(yīng)計劃，派專人與攪拌站聯(lián)系，加強(qiáng)車輛及現(xiàn)場的調(diào)度，確保連續(xù)均勻供料，避免其它因素影響施工過程，從而保證清水混凝土泵送澆筑質(zhì)量和混凝土輸送管路不因混凝土供應(yīng)中斷時間過長，而發(fā)生堵塞事故。根據(jù)國內(nèi)外大量施工實踐經(jīng)驗及有關(guān)文獻(xiàn)要求，考慮到柱的高度及泵管的走向和長度，使用管徑統(tǒng)一為125mm的泵管、彎頭、軟管。而且盡量縮短泵管的長度，少用彎頭和軟管。泵管的鋪設(shè)保證了安全施工，而且便于清洗管道、排除故障和拆裝維修。只有嚴(yán)格控制澆筑過程及養(yǎng)護(hù)，完全按照有關(guān)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)去做，才能保證最后的外觀達(dá)到清水混凝土的標(biāo)準(zhǔn)，不出現(xiàn)各種缺陷。

5　清水混凝土表面缺陷的修補(bǔ)和保護(hù)措施

雖然在每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行控制，但由于操作人員的技術(shù)水平以及素質(zhì)差異和混凝土的泌水性，在拆模以前，無法預(yù)知混凝土飾面的情況，模板局部漏漿的情況仍有可能發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生一些微小氣泡和砂眼等缺陷。如出現(xiàn)上述缺陷，應(yīng)在拆模后立即清除表面浮漿和松動石子，采用同一品種及強(qiáng)度等級的水泥加入界面劑拌制成水泥漿，用以修復(fù)和批嵌缺陷部位，等水泥漿硬化后，再用120目細(xì)砂紙將修補(bǔ)處打磨光潔，并用清水沖洗干凈，以確保混凝土表面無色差。

6　結(jié)語

清水混凝土的質(zhì)量控制比普通混凝土要更嚴(yán)格，從原材料的控制、配合比的設(shè)計、試配及入模試驗、模板選用、脫模劑選用、鋼筋防銹以及澆筑過程、振搗過程、養(yǎng)護(hù)過程都應(yīng)嚴(yán)格把控，在實際工程中，按照上述要求進(jìn)行控制，并由專人專職負(fù)責(zé)，基本上可以滿足清水混凝土對外觀的要求，但仍需對實際情況進(jìn)行處理，對于出現(xiàn)表面缺陷的情況，應(yīng)及時按要求進(jìn)行缺陷修補(bǔ)和保護(hù)措施，只有這樣才能保證清水混凝土最終達(dá)到預(yù)期的效果。●

［1］李德貴.高層結(jié)構(gòu)清水混凝土施工技術(shù)要點剖析［J］.2013（4）.

［2］李彥沖，陳圣君.淺談清水混凝土的應(yīng)用技術(shù)與發(fā)展［J］.林業(yè)科技情報，2005.

［3］何正華.清水混凝土施工技術(shù)的探討和應(yīng)用［J］.重慶建筑，2009.

［4］李琛.清水混凝土施工的質(zhì)量控制要點［J］.城市建設(shè)理論研究，2012（36）.