飾面露骨料裝飾技術應用于預制混凝土的要點研究

矯民

（上海伍正生裝飾工程有限公司 上海 200120）

前言

目前國內裝配式建筑的預制混凝土構件的外飾面處理方法，大多采用涂料，以及反打石材和反打瓷磚等方法。涂料為成膜涂覆裝飾材料，用在建筑外飾面，在紫外線和大氣環(huán)境的長期作用下，會逐漸開裂、直至剝落。一般涂料的使用壽命為5～10年，較長的一般為10～15年。外飾面處理采用涂料的裝配式建筑，涂料到使用壽命發(fā)生開裂剝落時，需要搭設腳手架進行清除原有涂料和重新涂覆新涂料，影響建筑的正常使用，后期維護成本高。

而裝配式建筑的預制混凝土構件的外飾面處理采用的反打石材和反打瓷磚工藝是從日本引進的技術，完成后飾面美觀，但存在以下四個問題：

（1）長期使用可能發(fā)生反打面材泛堿白樺問題；

（2）可能發(fā)生反打面材與預制混凝土構件基材因熱膨脹率不同而發(fā)生相對變位導致反打面材剝離，如遇到錨固部分石材也發(fā)生裂縫、斷裂時面材存在掉落風險；

（3）反打石材和反打瓷磚工藝對預制生產要求高，不但反打面材的排版固定。以及背面錨固浪費工時，而且澆筑混凝土時反打面材縫隙間的漏漿處理也非常麻煩；

（4）反打石材和反打瓷磚的預制構件在運輸和吊裝時如發(fā)生反打面材損壞，修復難度大而且修復面材的牢固度大打折扣。

歐美發(fā)達國家預制混凝土構件的外飾面處理方法，還包括采用裝飾造型模板通過結構裝飾一體化預制工藝，和飾面露骨料裝飾預制工藝。裝飾造型模板預制工藝使預制混凝土結構表面產生與裝飾造型模板反向對稱的裝飾造型和裝飾肌理，實現(xiàn)大尺度立體裝飾、裝飾效果好，而且具有生產便捷、減少生產工序加快生產進度、無二次裝飾附加荷載、大幅提高裝飾面與主體結構的整體性、使用壽命長無需后期維護等優(yōu)點。下面就飾面露骨料裝飾技術應用于預制混凝土要點加以論述。

1 飾面露骨料裝飾應用于混凝土概述

1.1 飾面露骨料裝飾正向工藝

飾面露骨料裝飾混凝土生產工藝包括裝飾緩凝劑應用的正向工藝和負向工藝。正向裝飾緩凝劑的正向應用第一步是澆筑混凝土，待混凝土澆筑完畢，收光較平后，將正向裝飾緩凝劑涂覆在新鮮混凝土表面，24～3d內，可沖洗混凝土表面，除去表面水泥漿層，實現(xiàn)混凝土飾面露骨料裝飾效果。正向工藝多用于現(xiàn)澆混凝土，有時也用于預制混凝土。

1.2 飾面露骨料裝飾負向工藝

飾面露骨料裝飾應用于預制混凝土大多采用裝飾緩凝劑處理模具表面的負向工藝，即先將裝飾緩凝劑涂覆在待澆筑預制混凝土模具的表面上，待裝飾緩凝劑干燥后即可澆筑混凝土。一般24h后，混凝土構件即可沖洗，除去表面與緩凝劑反應的水泥漿層，實現(xiàn)混凝土飾面露骨料裝飾效果。裝飾緩凝劑處理模具表面的負向工藝也可以應用于現(xiàn)澆立面露骨料裝飾。

2 飾面露骨料裝飾技術應用于預制混凝土要點

飾面露骨料裝飾應用于預制混凝土工藝的關鍵技術是，先對預制混凝土構件飾面層的骨料級配和顏色根據設計要求的露骨料的顏色和效果進行設計，然后通過在預制混凝土構件模具表面用裝飾緩凝劑進行表面處理，裝飾緩凝劑干燥后澆筑混凝土飾面層，飾面層初凝前澆筑混凝土結構層。混凝土構件脫模后沖洗構件飾面，使之均勻露出彩色骨料實現(xiàn)露骨料裝飾效果，最后涂覆保護劑加以保護。下面針對上述要點加以詳述。

2.1 飾面層彩色骨料級配設計

先對預制混凝土構件飾面層的骨料級配和顏色根據設計要求的仿石的顏色和效果進行設計，飾面露骨料裝飾預制混凝土飾面層采用的彩色骨料，一般為花崗巖、大理石、玄武巖或其他傳統(tǒng)的碎石顆粒，參照設計要求的露骨料顏色和效果進行搭配，試驗室試制小樣效果確認后，進行中試，然后可批量生產。

2.2 選擇合適的裝飾緩凝劑類型，確定合適的沖洗深度

負向裝飾緩凝劑是一種含有混凝土表面緩凝劑的溶劑，用于負向沖洗工藝，可實現(xiàn)多種不同的沖洗深度。依據確定的沖洗露骨料深度要求，選擇合適的裝飾緩凝劑等級。根據已設計的骨料級配選擇合適的露骨料深度的裝飾緩凝劑類型，即選擇合適的沖洗露骨料深度。沖洗深度是一項指標值，取決于水泥的種類、水灰比、骨料和漿料的比例等。一般而言，沖洗露骨料深度可分為三個不同的等級：

2.2.1 納米級別

納米級和微小級骨料可在裝飾緩凝劑的作用下形成0.1～0.25mm的露骨料裝飾混凝土。沖洗后外觀效果非常接近酸洗效果或細砂巖表面。

2.2.2 細小級別

細小級別骨料可在裝飾緩凝劑的作用下形成沖洗深度小于2mm的露骨料裝飾混凝土，沖洗后外觀效果非常接近天然花崗巖表面。

2.2.3較深級別

較深級別骨料可在裝飾緩凝劑的作用下形成沖洗深度大于2mm露骨料裝飾混凝土，一般適用于露骨料透水地面以及特殊效果需求。

圖1 負向裝飾緩凝劑應用于預制混凝土不同的飾面效果

2.3 預制模板飾面涂覆負向型裝飾緩凝劑

每次澆筑混凝土構件前，先將負向裝飾緩凝劑用攪拌器攪拌均勻，用短毛滾刷或合適的噴霧器在模具表面涂抹一層薄而均勻的裝飾緩凝劑產品，保證裝飾緩凝劑產品快速干燥（干燥時間取決于天氣條件，一般可能需要15～60min），干燥后可澆注混凝土。如需加熱養(yǎng)護，則模具加熱至少應在緩凝劑噴涂2h后。如果噴涂緩凝劑的接觸面是堿性的，建議第一次應用前將模具表面進行中和處理。

圖2 用負向型裝飾緩凝劑處理預制模具表面

2.4 預制生產混凝土構件

裝飾緩凝劑干燥后即可澆筑混凝土飾面層。混凝土的混合比例、生產工藝和生產時間、構件的厚度和相對環(huán)境溫度必須通過不斷試驗來確定。為了達到最佳效果，應避免過早澆筑混凝土或脫模。一般可通過使用不同型號的負向裝飾緩凝劑或改變生產工藝參數(shù)或混凝土配比來補償在試驗階段不可避免的變化。

2.5 脫模、沖洗

混凝土在模具里至少停留8h以上。一般在24h后，混凝土預制構件即可脫模然后沖洗。用高壓水槍沖洗與裝飾緩凝劑發(fā)生反應的部分，會呈現(xiàn)露骨料的效果，沖洗水泥漿料的深度最多可達混凝土板材的1/3厚度。為平衡生產中潛在的不確定參數(shù)波動并為了減少沖洗深度，混凝土構件可在脫模后2～8h進行沖洗（正確的時間也需要試驗確定）。特殊情況需要時，負向裝飾緩凝劑也可以在48～72h后脫模沖洗掉，但需進行試驗確定。混凝土構件的沖洗時間可通過初步測試確認滿意效果后，再開始生產批量沖洗。同一類型混凝土構件的沖洗時間應保持一致。使用高壓水槍可以獲得最佳的沖洗效果，干刷后再進行清洗也是可行的。

圖3 澆筑和脫模后沖洗

2.6 飾面損壞修補

沖洗好的預制構件在運輸和吊裝過程中如飾面層發(fā)生局部輕微損壞，可以按飾面層小骨料級配調制飾面層修補料（去掉大骨料），然后修補損壞處。修補料固化后用同等沖洗級別的正向緩凝劑處理修補處，露出骨料，使修補處露骨料效果接近預制構件大面的露骨料效果。

2.7 涂覆保護劑

露骨料裝飾混凝土飾面需要涂覆保護劑，封閉骨料間的空隙，對露骨料效果加以保護。保護劑滲透后形成一層薄膜，可在混凝土露骨料飾面干燥后當天應用保護劑。

圖4 飾面露骨料裝飾技術應用于預制混凝土國內外工程的案例

3 結論與展望

綜上所述，飾面露骨料裝飾預制工藝具有多種不同沖洗深度類型、裝飾效果好，同時生產便捷、產品沖洗效果均勻、快速干燥、清洗時間范圍廣、清洗成本低。與反打飾面材料相比，還具有無二次裝飾附加荷載、大幅提高裝飾面與主體結構的整體性、使用壽命長等優(yōu)點。既能降低造價，又符合當前大力提倡自然環(huán)保和綠色低碳的生態(tài)理念。露骨料裝飾混凝土不僅有良好的視覺效果，還因其防滑效果極具應用性，不只適用于預制墻面，同時也適合用于預制地面鋪裝，將具有廣闊的市場發(fā)展前景。

[1]德國DINV18500標準.

[2]德國RECKLI負向裝飾緩凝劑技術手冊.

[3]裝飾緩凝劑預制構件廠生產技術支持報告.