浅析清水混凝土的应用及控制措施

杨永雄

（汕头市润都混凝土有限公司）

浅析清水混凝土的应用及控制措施

杨永雄

（汕头市润都混凝土有限公司）

根据作者生产控制清水混凝土的经验，分析清水混凝土常见的质量缺陷，就清水混凝土原料、配比设计、模板及脱模剂选用、施工工艺等需要注意的问题加以总结分析，以期解决清水混凝土技术应用中遇到的问题。

清水混凝土；控制标准；施工工艺

1　清水混凝土的概念及发展使用情况

清水混凝土的概念：

清水混凝土是指整体一次成型，混凝土构件表面不作任何修饰，直接采用混凝土的原色作为饰面的人造石材。目前分为以下3类：

⑴饰面清水混凝土：质量要求高，混凝土表面类似镜子一样能照出清晰物像；

⑵装饰清水混凝土：利用混凝土的拓印特性在混凝土表面形成装饰图案或预留预埋装饰物，具有立体感；

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

我国清水混凝土施工技术的发展是在20世纪末期，逐步在北京、上海、厦门、海南岛以及内地各省的市政道桥、机场桥台和候机楼、大坝等大型公共建筑物、工业与民用建筑等工程应用。但应用仍不普及，清水混凝

土没有统一认识和检验标准。

2　清水混凝土表面常见质量缺陷及监控对策

在以往施工过程中，清水混凝土容易出现以下常见的质量缺陷：

2.1色差

产生色差的原因：生产搅拌时间太短，导致拌合物不够均匀；原材料质量波动较大，特别是粉料的颜色变化；出厂塌落度不稳定，导致混凝土浇筑过程中出现分层离析或泌黄浆；模板质量差异问题，导致不同模板吸收作用不一致或模板漏浆；施工过程脱模剂喷涂不均匀或养护程度不一致，导致表面颜色有差异。

2.2蜂窝麻面

产生蜂窝麻面的原因：粗骨料级配不合理，细骨料细度模数偏大，砂率偏小，空隙率偏大，总胶材偏少；施工过程振捣不充分导致空气未排出，模板接缝不密闭导致漏浆。

2.3气泡

这里说的气泡是指能通过肉眼不借助器材直接观测的气泡眼。

产生气泡的原因：①混凝土含气量、粘度过大，柔软度不够。这些可以通过外加剂的调整来改善混凝土的施工性能。②模板不吸水或模板表面湿润度不足，振捣不足，产生大泡等。

2.4黑斑

产生黑斑的原因：脱模剂有杂质或使用过量以及来自模板上的铁锈。

2.5花纹或粗骨料透明层

产生花纹或粗骨料透明层的原因：砂率偏小；胶凝材料不够；粗骨料级配不好，针片状过多导致混凝土包裹性不好，特别是在过振或在外部振动的情况下更容易产生花纹。

2.6表面泌水现象

产生表面泌水的原因：砂细粉颗粒偏少；胶凝材料与外加剂相溶性差；混凝土水胶比过大，施工塌落度偏大；模板吸水能力差。

2.7表面裂缝

产生表面裂缝的原因：混凝土前期水化热大，收缩性大，拆模时间过早，养护时间不够。特别是在生产中使用高钙灰及含碱高的水泥等。

3　清水混凝土原材料和配合比的选用

3.1原材料选用

3.1.1水泥的选用

水泥的选用应该根据清水混凝土的特点，着重考虑以下三个因素：

⑴就清水混凝土表面的耐久性而言，应选用水泥安定性相对稳定、而且碱含量需要相对较低的水泥。水泥安定性是水泥的必检项目，但是清水混凝土对安定性的要求比普通混凝土更严格。由于清水混凝土是面层直接接触外界的空气及水分，受自然因素影响较大，选用低碱水泥能有效减小碱骨料的影响。

⑵清水混凝土注重混凝土自身的颜色，所以水泥颜色是否符合清水混凝土需要的颜色，需要做相关色度对比。

⑶整个工程的混凝土生产过程中，需保持水泥质量的稳定性，必须使用同一厂址，同一品种等级的水泥，如果有条件，尽量使用同一批次的水泥。

3.1.2骨料的选用

砂的选用原则：砂适宜选用中砂且含泥量不大于1%。

石的选用原则：碎石宜选用5～25mm连续级配、含泥量不大于1%、针片状的含量小于或等于10%的碎石骨料的含泥量是个非常重要的指标，含泥量高的砂石会直接影响混凝土的颜色，它对外加剂的吸附能力特别强，从而增加了混凝土单方用水量，降低了混凝土的强度。碎石针片状过多则空隙率就会越大，需要包裹的浆体就会越多。从经济角度来讲不科学，从混凝土性能来说它对混凝土的流动性和包裹性影响大。

3.1.3矿渣粉的选用

矿粉的选用原则：矿粉宜选用S95级矿粉，比表面积宜大于4500cm2/g，同时要保证各批次的矿粉颜色不能有明显色差。

掺入超细矿渣，能改善混凝土的和易性，改善混凝土的施工性能，减少混凝土中毛细孔的数量和分布状态以改善混凝土的孔结构，清水混凝土中掺入适量的矿渣粉有助于减缓硫酸盐的侵蚀作用。水泥水化产生氢氧化钙，混凝土在碱性环境下潜在的水硬性被消耗掉了。由于不溶性碱的变化，耐酸性也发生变化，掺超细矿渣粉的混凝土被酸浸渍后其质量减少，被酸腐蚀较慢。当矿渣粉取代部分水泥后，其耐硫酸盐的性能得到改善，对硫酸盐侵蚀有较大的抵抗性；替代部分水泥，同时能减小水泥收缩，提高混凝土体积的稳定性，从而减少混凝土的收缩裂缝，提高混凝土的密实性，混凝土密实性的提高有利于提高混凝土的耐久性。

3.1.4粉煤灰的选用

粉煤灰的选用原则：粉煤灰宜选用烧失量小于5%、细度8%～12%、需水量不大于95%的一级粉煤灰，F类，不能使用C类，同时要保证各批次粉煤灰颜色不能有明显色差。

在清水混凝土中，采用优质的粉煤灰能降低混凝土单方用水量，有利于提高混凝土的密实度，延缓水泥水化热同时可以改善混凝土和易性，以便于施工浇注成型；但是粉煤灰不能使用高钙灰，即C类灰。高钙灰的游离氧化钙含量较高，如果使用不当，可能会造成清水混凝土体积安定性不良等一系列后果，所以应避免使用C类灰；粉煤灰掺量过大将会明显影响混凝土的颜色，所以应严格控制在适当的范围内，掺量以10%～15%为宜。

3.1.5外加剂的选用

外加剂的选用原则：宜选用高效减水剂或高性能减水剂，减水率应大于20%。含气量不大于3%，且需与水泥做相容性试验，如果相容性较差，需由外加剂厂家拿水泥样进行针对性的调整，或者选择其它厂家符合要求的外加剂。

外加剂与水泥的相容性是指在达到外加剂减水率的前提下，混凝土拌合物和易性良好，无明显泌水或泌浆，不板结、不离析。外加剂应严格控制其含气量，如果可以的情况下，尽量不掺加引气剂，并加入适量的消泡剂消除混凝土拌合过程中和振捣过程中产生的大泡，以免影响混凝土表面的观感。

3.1.6拌合用水的选用

拌合用水的选用原则：拌合用水必须符合自来水标准。

拌合用水不得使用循环水，因为循环水有残留的外加剂以及其它杂质，对清水混凝土的颜色、拌合物气泡的产生以及工作性能都会有所影响。在达到设计强度以及工作性能的前提下用水量尽可能低，因为用水量高容易形成水纹和水泡。

3.2配合比设计及选用

清水混凝土配合比设计应满足具体工程中清水混凝土需方的指定需求，在此前提下，应进行入模试验，施工方及混凝土供应方共同确认最终采用的配合比定量以及脱模剂选用的品种。入模试验可从选用单掺粉煤灰，双掺粉煤灰和矿渣粉，脱模剂选用轻机油、柴油、色拉油以及加消泡剂等各个方面进行对比试验，从而选出最优方案。

4　清水混凝土的施工措施

4.1模板选择

根据清水混凝土的不同类型特点和施工工艺要求，具体参照表格1。

4.2钢筋防锈

钢筋保护层厚度使用专用硬质塑料垫块进行调整控制，以防止钢筋外露造成锈蚀。

绑扎钢筋的捆绑丝一律弯向内侧，以防止外露造成锈蚀，钢筋端头加不锈钢帽，竖向钢筋端头缠塑料布，以防锈蚀。

表1　

4.3脱模剂选择

根据所选用的模板进行试验，确保脱模剂不流淌、不粘模、不污染。

4.4浇筑

浇筑混凝土时应分段分层连续进行，浇筑层厚度应根据结构特点、钢筋疏密决定，保证下料点分散布置，严禁一次性下料过多或集中某一点下料斜面推进。每个浇筑点四台振捣棒。分层下料，分层振捣，每层50cm（以标尺杆为依据），浇筑速度：40m3/h。浇筑混凝土要连续进行，间隔时间不应超过2h。因受到振捣棒作用半径和模板内侧压力的强度限制，因此要求每层的浇筑厚度控制在500mm以内。当混凝土浇筑到高于杯口模板底部200mm时，应稍作停顿，待混凝土稍干硬后再继续浇筑，防止口模板移位或上浮。

4.5振捣

混凝土振捣工艺在清水混凝土工程中是一个很重要的环节，出现漏振或过振都会直接影响清水混凝土的外观。振捣操作工必须具备多年施工经验，且经过清水混凝土振捣工艺的专业培训，达到标准化水平方可上岗；清水混凝土振捣操作工艺有统一的规定：振捣器应采用高频振捣器，以70棒为主，并以50棒为辅助。振捣时要快插慢拔，每一棒都要深入到下层的混凝土约5cm，为方便控制振捣深度，一般在传动轴的外套层上做个标记。每个点的振捣时间控制在30s左右，每相邻两棒的间距约为40cm。每个浇筑层第一次振捣完成后约30min后开始进行二次振捣。上方振捣的同时，下方要用适当力度敲打模板，浇筑高度控制采用标尺与锤敲相结合方法控制。模板的泌水性较差，容易引起气孔积聚，通过二次振捣调整级配，排除存留在粗骨料以及水平筋下部的水分和孔隙，以减少混凝土内部微裂缝的产生和发展，提高钢筋的锚固能力，增强混凝土的密实程度。混凝土浇筑速度应控制在1m/h以下，否则，速度过快容易造成振捣不密实，对模板的侧压力增大。应在混凝土沉实后（约1h）进行二次振捣。

4.6养护

养护是施工过程最后的一道工序也是最关键的环节。常规的淋水养护和刷养护剂的方法都会使混凝土表面的颜色发生变化，所以拆模后应立即浇水养护并立刻用塑料布缠裹的方式将混凝土面紧紧包裹起来，两端封严防止水分蒸发，这样效果会比较理想，一方面满足了混凝土强度增长的要求，另一方面保证了混凝土的颜色均匀统一。

清水混凝土施工难度大，质量要求高，应制定相应的施工方案。在每次施工前工程项目部以及施工人员应共同根据施工进度的需要，编制清水混凝土的供应计划，派专人与搅拌站联系，加强车辆及现场的调度，确保连续均匀供料，避免其它因素影响施工过程，从而保证清水混凝土泵送浇筑质量和混凝土输送管路不因混凝土供应中断时间过长，而发生堵塞事故。根据国内外大量施工实践经验及有关文献要求，考虑到柱的高度及泵管的走向和长度，使用管径统一为125mm的泵管、弯头、软管。而且尽量缩短泵管的长度，少用弯头和软管。泵管的铺设保证了安全施工，而且便于清洗管道、排除故障和拆装维修。只有严格控制浇筑过程及养护，完全按照有关施工工艺标准去做，才能保证最后的外观达到清水混凝土的标准，不出现各种缺陷。

5　清水混凝土表面缺陷的修补和保护措施

虽然在每个环节都进行控制，但由于操作人员的技术水平以及素质差异和混凝土的泌水性，在拆模以前，无法预知混凝土饰面的情况，模板局部漏浆的情况仍有可能发生，进而产生一些微小气泡和砂眼等缺陷。如出现上述缺陷，应在拆模后立即清除表面浮浆和松动石子，采用同一品种及强度等级的水泥加入界面剂拌制成水泥浆，用以修复和批嵌缺陷部位，等水泥浆硬化后，再用120目细砂纸将修补处打磨光洁，并用清水冲洗干净，以确保混凝土表面无色差。

6　结语

清水混凝土的质量控制比普通混凝土要更严格，从原材料的控制、配合比的设计、试配及入模试验、模板选用、脱模剂选用、钢筋防锈以及浇筑过程、振捣过程、养护过程都应严格把控，在实际工程中，按照上述要求进行控制，并由专人专职负责，基本上可以满足清水混凝土对外观的要求，但仍需对实际情况进行处理，对于出现表面缺陷的情况，应及时按要求进行缺陷修补和保护措施，只有这样才能保证清水混凝土最终达到预期的效果。●

［1］李德贵.高层结构清水混凝土施工技术要点剖析［J］.2013（4）.

［2］李彦冲，陈圣君.浅谈清水混凝土的应用技术与发展［J］.林业科技情报，2005.

［3］何正华.清水混凝土施工技术的探讨和应用［J］.重庆建筑，2009.

［4］李琛.清水混凝土施工的质量控制要点［J］.城市建设理论研究，2012（36）.