大流態淺白色清水混凝土研制與應用*

廣廈建設集團有限責任公司 杭州 310013

1 大流態淺白色清水混凝土的特點與配制措施

1.1 特點

大流態淺白色清水混凝土需要具備優良的流動性、黏聚性和均勻性，混凝土成型后表面密實、氣泡小且少、無色差，強度達到C40以上，因此對如何配制C40大流態淺白色清水混凝土是一個難度極大的課題，而且采用C40淺白色清水混凝土，要求采用P.W 42.5白水泥，該種白水泥的選擇面很窄，國內鮮有廠家生產結構用的P.W 42.5白水泥。

1.2 配制措施

針對大流態淺白色清水混凝土的特點，并結合工程實際，要求淺白色清水混凝土的坍落度達到200 mm以上，1 h后坍落度在140 mm以上，工作性能滿足混凝土泵送與澆筑要求，達到不泌水、不離析、收縮量小，要求成型后混凝土密實、質感強。因此決定在4個方面采取技術措施：

1）采用優質的結構用P.W 42.5白水泥，提高水泥的各項性能，從而確保混凝土的強度、流動性、和易性、保水性；

2）使用優質摻和料改善混凝土性能，利用摻和料的優點，提高混凝土的和易性、保水性、穩定性；

3）使用優質高效的減水劑，降低混凝土的用水量，控制混凝土的工作性能和坍落度損失；

4）通過骨料的優選與配合比的優化，調節混凝土的光澤與色質，提高混凝土的和易性、可泵性，減小收縮。

2 材料分析與選擇

1）水泥。采用阿爾博波特蘭（安慶）有限公司生產的P.W 42.5白水泥。白水泥主要指標：白度大于87，初凝時間不得早于45 min，終凝時間不得遲于10 h，安定性合格。符合GB/T 2015—2005《白色硅酸鹽水泥》標準質量要求。

2）骨料。對采用普通骨料的混凝土與白色骨料的混凝土進行試配對比，發現兩者的顏色幾乎一致，采用普通骨料滿足淺白色清水混凝土的要求。

（1）砂。采用吳忠高閘中砂，顏色均勻，細度模數2.6，級配良好，含泥量＜3%，泥塊含量＜1%。

（2）碎石。采用下廟碎石，規格5～25 mm連續級配，顏色均勻，含泥量＜1%，泥塊含量＜0.5%，針片狀含量＜15%。

3）粉煤灰。采用顏色較淺的大壩電廠Ⅰ級粉煤灰，主要指標：細度（0.045 mm）≤12%，燒失量≤5%，含水量≤1%，三氧化硫含量≤3%。

4）礦渣粉。采用S95級礦渣粉，主要指標：比表面積≥400 kg/m2，7 d活性指數≥75%，燒失量≤3.0%，氯離子含量≤3.0%。

5）外加劑。采用山西桑穆斯建材化工有限公司生產的聚羧酸系高效減水劑，型號規格為SMS緩凝型，減水率＞20%，并含有適量的緩凝、引氣、消泡等成分。

6）鈦白粉（學名為二氧化鈦）。選用金紅石型（Rutile R型）鈦白粉，提高混凝土的表面光澤。

7）水。直接采用飲用水，pH呈中性。

3 大流態淺白色清水混凝土配制

3.1 首次試配

按照摻加粉煤灰、摻加礦渣粉、同時摻加粉煤灰與礦渣粉三大類進行淺白色清水混凝土的配制，并且每一類還按是否摻加鈦白粉進行再次細分。在試驗室一共配制了15 個配合比，檢測了相應的混凝土坍落度[1,2]。

根據試驗情況分析，編號為8-1、8-2、11的3 個配合比的混凝土，其初始坍落度與1 h后的坍落度符合本清水混凝土泵送施工的要求，且顏色、光澤比較自然，因此決定選取這3 個編號的配合比進行混凝土樣板墻制作。

3.2 現場首次樣板墻制作

選取試配時流動性、黏聚性、均勻性和保水性較好，澆筑時坍落度損失小，拆模后混凝土表面光澤好、色質均勻、顏色淺白等方面較理想的編號為8-1、8-2、11的3個配合比進行樣板墻制作，如表1所示。

表1 現場第1次制作樣板墻選用配合比

在3個配合比的現場樣板墻制作過程中，由于沒有嚴格控制好混凝土的坍落度，在混凝土的澆筑過程中，只有編號11的配合比的樣板墻澆筑順利，其坍落度達到140 mm。3 d后對3個樣板墻進行拆模，拆模后只有編號11的樣板墻的表面質量情況較好，其他2塊樣板墻的表面質量達不到要求，出現較嚴重的蜂窩。對質量較好的樣板墻進行混凝土表面強度回彈，其強度達到36 MPa。經過分析，造成另外2 塊樣板墻質量問題的主要原因有[3-6]：

1）剛開始配制時采用手工攪拌，攪拌時間長；

2）對地面沒有進行嚴格處理，導致混凝土失水嚴重，影響了混凝土的坍落度；

3）手工攪拌不夠均勻，影響外加劑與鈦白粉的使用效果；

4）由于淺白色清水混凝土較普通混凝土黏性大，在澆筑時流動速度較慢。

3.3 現場第2次樣板墻制作

總結第1次現場制作的經驗，決定進行第2次現場樣板墻制作，采用攪拌機進行攪拌，延長攪拌時間，對混凝土進行充分攪拌；摻和料內摻改為外摻，提高膠結料用量，一方面提高混凝土的流動速度，另一方面保證有充足的膠結料包裹骨料，減少蜂窩出現的概率。

現場對混凝土進行充分攪拌，發現3個配合比的混凝土坍落度情況均較好，1 h后的坍落度為140 mm，達到泵送要求，混凝土和易性較好。在澆筑混凝土時振搗感明顯改善，圖1為其中的一個樣板。

圖1 樣板制作示意

根據混凝土攪拌與澆筑過程中的流動性、黏聚性、均勻性和保水性，拆模后樣板墻表面的密實度、顏色、光澤，以及樣板墻的3 d強度、28 d強度等，通過對比確認編號為新8-2與新11的2 個配合比是最佳配合比，滿足混凝土泵送施工要求，混凝土表觀情況較理想，如表2所示。

表2 現場第2次制作樣板墻選用配合比

4 結語

配制大流態淺白色清水混凝土具有混凝土表面色差與質感較難控制、保水性差、易離析、坍落度經時損失大等特點。通過采取一系列措施進行配制方案的優化，最終確保了混凝土的工作性能。經過試配與樣板墻制作，研制出了C40大流態淺白色清水混凝土，初始坍落度達到200 mm，1 h后坍落度在140 mm以上，達到了大流態淺白色清水混凝土的工作性能要求。