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、養護工藝等各種原因造成混凝土表面出現白斑或同批產品外觀顏色差異較大，導致在工程評優過程中出現外觀質量上的不合格問題，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展，環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

現在市場上使用的油質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，影響其外觀質量。現對市場上經常使用的油質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暗，采用機油，表面顏色多發白，而相比之下，液壓油是油質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。現在市場上專用的脫模劑是環氧樹脂型，也有配合使用的，用柴油和機油按照2：5的比列配制，而且現在使用的脫模劑大多數是未經稀釋的，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。混凝土表面基色是水泥本身的顏色，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，在大量試驗中發現，經過二次蒸養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，形成的孔隙，使得骨料形成了反射，出現骨料的顏色摻和，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，出現白色的現象，而且在振搗或離心不到位的時候更容易出現花斑現象。

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，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，將會出現水泥黃心現象，這些都將會影響混凝土顏色。不同廠家生產的水泥不能混用，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，晶體從水分蒸發形成的毛細孔隙中析出，導致混凝土表面泛白。在高溫養護下，毛細孔隙會更多，氫氧化鈣晶體會大量的析出。

三、控制措施

經過對影響因素的分析，為了使混凝土表面色斑的現象減少，解決因為色差導致外觀質量的下降，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量，不同品牌、不同廠家生產的水泥不應當摻和使用，同一廠家不同一批次生產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，水分蒸發過多，出現貫通的毛細孔隙，在反射和折射作用下出現骨料顏色，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混凝土離析現象，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.避免使用劣質的脫模劑，或使用油質型的脫模劑，嚴格把控脫模劑的質量。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象。如果在能夠在自然養護的條件下養護，避免在高溫養護下出現表面泛白，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，蒸汽養護相對于自然養護本身顏色較淺，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混凝土離析現象，出現骨料基色或是表面泛白。混凝土粗細集料的選擇對顏色的影響也特別大，但考慮到環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實驗》哈爾濱工業大學出版社