清水混凝土質(zhì)量改進(jìn)的方法

馮 敏

中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 山東 青島 266555

一、概述

清水混凝土的基本思路是于混凝土澆筑后，不再有任何涂裝、貼瓷磚、貼石材等裝修工序，進(jìn)而表現(xiàn)混凝土天然質(zhì)感的一種手法，清水混凝土直接利用混凝土成型后的自然外觀作為飾面裝飾效果。與普通混凝土相比，清水混凝土施工管理要求嚴(yán)格，施工過程要求精細(xì)，每方造價(jià)比普通混凝土成本要高很多，但工序終端無需抹漿、吊頂、裝飾面層等環(huán)節(jié)，從而降低了工程總造價(jià)，縮減了維保費(fèi)用。

二、影響因素分析及措施

2.1 工程背景

我公司承建的青島新機(jī)場(chǎng)高速連接線工程，墩柱、蓋梁及上部的梁體要求用清水混凝土澆筑，前期澆筑的混凝土表面出現(xiàn)氣泡、銹蝕、色差、蜂窩麻面等問題，影響梁體整體外觀，有悖于清水混凝土的外觀質(zhì)量要求，我們力求將這些缺陷消滅，達(dá)到顏色整體一致，無明顯色差，無油跡及粉化物，無漏漿及修補(bǔ)痕跡，無流淌及沖刷痕跡的混凝土外觀。

2.2 影響因素分析

模板的吸附性能、表面結(jié)構(gòu)、原材料的質(zhì)量、混凝土配合比、混凝土的養(yǎng)護(hù)方式、脫模劑的種類等因素都會(huì)引起混凝土外觀顏色發(fā)生變化，還有拆模過程中工人操作細(xì)節(jié)的關(guān)系也會(huì)產(chǎn)生顏色變化，從而導(dǎo)致色澤不一致。如果混凝土工作性欠佳，在澆筑過程中發(fā)生粗細(xì)骨料離析，導(dǎo)致某些部位粗骨料集中，混凝土硬化后顏色也會(huì)不均勻。同理，如果混凝土振搗不均勻，導(dǎo)致某些部位砂漿過于豐富，硬化后實(shí)體表面顏色也不會(huì)均勻一致。

2.3 采取措施及效果

2.3.1 模板質(zhì)量控制

模板施工之前，我們首先協(xié)同設(shè)計(jì)單位一起進(jìn)行模板專項(xiàng)設(shè)計(jì)，對(duì)模板材料選用、排板、模板整體和支撐系統(tǒng)剛度、穩(wěn)定性等進(jìn)行驗(yàn)算，確保內(nèi)外側(cè)模板的間距整齊劃一，模板受力性能可以滿足設(shè)計(jì)要求。澆筑前在模板內(nèi)側(cè)安裝應(yīng)變片，澆筑過程安排專人觀察模板變化，監(jiān)測(cè)位移變化，進(jìn)行信息化施工，隨時(shí)監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)，及時(shí)跟進(jìn)調(diào)整。

混凝土色澤是否均勻一致，外觀是否平整光滑，能否達(dá)到整體大氣美觀、較高光潔度的要求，模板的制作安裝質(zhì)量是首要影響因素。

模板加工應(yīng)嚴(yán)格控制制作誤差，通過誤差控制，盡可能消除觀感缺陷。完美的模板板面可淋漓盡致展現(xiàn)混凝土的自然機(jī)理和天然質(zhì)感。

混凝土澆筑完成后在水化反應(yīng)過程中如果損失水分，會(huì)發(fā)生較大色差，所以模板安裝時(shí)必須保證無縫貼合、滴水不漏，接頭應(yīng)粘貼膠帶或塑料薄膜等密封，這是保證不失水的關(guān)鍵。

2.3.2 原材料質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量的重要基礎(chǔ)是原材料質(zhì)量。決定混凝土顏色的原材料主要是水泥或粉煤灰、礦粉等摻和料。因此，我們采用同品牌、同規(guī)格、同產(chǎn)地的原材料。水泥、粉煤灰、礦粉專線生產(chǎn)、專倉儲(chǔ)存、專線供應(yīng)、專門檢測(cè)，保證原材料自始至終保持性質(zhì)、質(zhì)量不變。當(dāng)水泥的堿含量過大而與集料中的鹽產(chǎn)生堿一集料反應(yīng)時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生色差。如果粗細(xì)骨料含泥量過大或有害物質(zhì)含量超標(biāo)以及色澤不均勻時(shí)，同樣會(huì)造成混凝土表面色澤的不一致。通過現(xiàn)場(chǎng)清洗控制等措施，含泥量不得超過規(guī)范要求。

經(jīng)過比選，選擇具有高效減水、緩凝、微膨脹、氣泡均化性能的外加劑可以保證混凝土內(nèi)實(shí)外光、外觀均勻一致。引氣劑引入的大量球形氣泡，在混凝土拌合物中如同滾珠作用，因此其新拌混凝土的和易性、塑性和內(nèi)聚性得到顯著提高。但過多的氣泡也會(huì)對(duì)清水混凝土造成危害：一是降低了混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；二是降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能；三是嚴(yán)重影響了混凝土的外觀。經(jīng)過與外加劑廠家溝通協(xié)商，通過調(diào)整外加劑的配方，降低外加劑的引氣量，將混凝土的含氣量控制在3%以內(nèi)，改善了氣泡效應(yīng)問題，取得較好的外觀和力學(xué)效果。

2.3.3 施工配合比調(diào)整

通過大摻量礦物摻合料，調(diào)整施工配合比，混凝土的初凝時(shí)間顯著延長(zhǎng)，工作性明顯改善，出機(jī)坍落度值明顯增加，而坍落度經(jīng)時(shí)損失減小，這樣現(xiàn)場(chǎng)的混凝土可泵性好很多，打出來的混凝土外觀也較平整光滑均勻，大幅度降低了混凝土表面水印、氣泡及蜂窩麻面等缺陷。

表1 混凝土配合比調(diào)整

表2 混凝土拌合物性能

C35清水混凝土配合比較之前的C35普通混凝土配合比有所調(diào)整，通過摻加礦物摻合料，增加膠材用量，坍落度顯著增大，流動(dòng)性、粘聚性、保水性明顯改善，而坍落度經(jīng)時(shí)損失減小不少，混凝土表面氣泡明顯減少，力學(xué)性能、耐久性能較之前提高7%。相反，降低膠凝材料用量會(huì)影響混凝土的工作性，經(jīng)濟(jì)效益上卻體現(xiàn)不出太大優(yōu)勢(shì)。

C45混凝土配合比不存在膠凝材料用量不足的情況，但由于沒有充分合理摻配礦物摻合料，混凝土出來的效果也是差強(qiáng)人意。經(jīng)過調(diào)整的C45清水混凝土配合比，通過合理利用礦粉及粉煤灰兩種摻合料，工作性顯著提高，可泵性明顯好轉(zhuǎn)，坍落度經(jīng)時(shí)損失減小，盡管早期強(qiáng)度有所降低，但28d強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度十分可觀。實(shí)體表面平整光滑，色澤均勻一致，鮮有蜂窩麻面，抗裂性能好很多。

在試驗(yàn)室配比成功的基礎(chǔ)上，用混凝土預(yù)拌樓進(jìn)行多次試生產(chǎn)。通過嚴(yán)格勤測(cè)控制砂、石含水率，摸索出施工用的生產(chǎn)配合比，并且利用實(shí)際施工中用同款模板成型不同形狀的預(yù)制件，第二天拆模后觀察混凝土的外觀質(zhì)量及強(qiáng)度發(fā)展，從失敗中不斷吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，直至做出清水混凝土的效果為止。

具體實(shí)施方法如下：

（1）清水混凝土始終使用鋼模，模板之間無漏漿、無錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，保證連接縫隙的密封性。有效解決了混凝土色澤不均勻、外觀不一致、混凝土污染的現(xiàn)象。

（2）嚴(yán)格按質(zhì)量要求優(yōu)選原材料，有明顯色差的原材料嚴(yán)禁用于清水混凝土施工。保證清水混凝土具有良好的整體性，達(dá)到外觀色澤均勻的要求。

（3）不斷優(yōu)化配合比，既要保證質(zhì)量，又要具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，保證混凝土可以持續(xù)生產(chǎn)利用。

（4）保證混凝土工作性的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。

（5）為有效解決混凝土氣泡問題，嚴(yán)格控制混凝土含氣量。

三、結(jié)論

人總是向往美的，追求美是人的天性。當(dāng)然，不同的人對(duì)美有不同的定義，而清水混凝土將向你展示千變?nèi)f化的美。隨著綠色建筑日漸受到重視，清水混凝土未來可期，這將為清水混凝土在我國的應(yīng)用積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。