清水混凝土的生產及施工工藝研究

張喜文

廈門美益豪土通墻體材料有限公司（361000）

清水混凝土的生產及施工工藝研究

張喜文

廈門美益豪土通墻體材料有限公司（361000）

清水混凝土是一種極具裝飾效果的混凝土。這里對清水混凝土的定義、設計、生產等方面進行了深入的討論，闡明了清水混凝土在原材料選擇及配合比設計、生產及施工工藝等環節的質量控制要點，以供同行們參考借鑒。

清水混凝土；配合比設計；生產；施工工藝

0 引言

隨著建筑技術的突飛猛進，建筑裝飾也從針對建筑物進行裝飾開始轉向在建造建筑物時直接達到裝飾效果，清水混凝土（裝飾混凝土）隨之應運而生。清水混凝土是一種在成型后可以直接利用表面作為裝飾效果的混凝土，在一次性澆筑成型之后，不需任何外部裝飾，僅由透水混凝土本身的肌理、質感以及設計施工中預留的明縫、紋理和螺栓孔等組合形成建筑的裝飾面[1]。因此，為了達到裝飾效果，需要保證清水混凝土達到具有平整光滑的表面，沒有明顯色差等要求[2]。

1 清水混凝土的性能

清水混凝土的性能主要分為表觀性能和基本性能[3]。

1.1 表觀性能

由清水混凝土的定義及其主要性能要求可知，與普通混凝土不同，清水混凝土最注重的是其高質量的表觀性能，具體表現為[4]:

1）色澤均勻

為保證清水混凝土的裝飾作用，最基本的要求是其表面應保證色澤均勻，不應有明顯色差以免影響其美觀效果。

2）氣泡少

若清水混凝土表面氣泡過多，將會明顯影響其表觀性能，因此應保證其氣泡較少，當氣泡過多時應采用相應的修補措施以保證其裝飾效果。

目前，針對清水混凝土的表觀性能，國內外均未有成文的針對其表觀性能的試驗及測試方法。此外，參考《JGJ 169—2009清水混凝土應用技術規程》，可發現該標準中雖然存在對清水混凝土的色澤及氣泡的相關要求，但存在以下缺陷:針對清水混凝土的色澤，僅有定性要求“有無明顯色差”，無明確定量要求及評價標準；針對清水混凝土表面的氣泡，雖然有定量要求，但并沒有明確規定清水混凝土表面氣泡的選取位置及測定范圍，因此在判定結果方面可能有偏差。

1.2 基本性能

清水混凝土的基本性能主要包括其工作性能、力學性能及耐久性能。參考清水混凝土的定義及現行清水混凝土質量控制措施可發現，與普通混凝土相比，清水混凝土的性能要求并未有明顯提高，且多在施工工藝、質量管控等方面要求更高，因此，不必單獨研究其力學性能及耐久性能。

2 清水混凝土原材料選擇及配合比設計

混凝土的原材料主要為水泥、摻合料、粗骨料、細骨料、外加劑及水六種成分，這些原材料的選擇及配合比直接影響混凝土的性能。針對表觀性能要求較高的清水混凝土，需注重原材料的選擇及拌合物的勻質性，因此需在保證其基本性能的前提下，嚴格選擇原材料并控制其配合比，以滿足其在表觀性能的特殊要求。

2.1 原材料選擇

材料組成:清水混凝土由一定比例的水泥、摻合料、粗骨料、細骨料、外加劑和水組成。

水泥:一般選用高標號的硅酸鹽水泥，且應保證其與外加劑的適應性。在為同一工程提供清水混凝土時，所用水泥應為同一廠家、同一品種、同一標號，以保證清水混凝土拌合物的勻質性。

摻合料:一般選用礦粉或粉煤灰，能增強混凝土的和易性。同一工程所用的摻合料應來自同一廠家、同一品種。

粗骨料:通常選用質地堅硬、耐久性較好、較潔凈的骨料。粒徑范圍應在5~20 mm，且粗骨料應符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001）中對粗骨料性能方面的要求，此外，同一工程的粗骨料應來自同一石場。

細骨料:應選擇連續級配的河砂或人工砂，細度模數應大于2.6，顏色一致，應符合《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）的規定；

外加劑:應根據《混凝土外加劑》（GB 8076-2008）的要求選用外加劑，此外應根據設計需求以確定外加劑的種類及摻量。

水:應符合《JGJ 63-2006》的規定。

2.2 配合比設計

基于清水混凝土的定義及特征，為保證清水混凝土的表觀性能及基本性能，在綜合分析國內外相關研究成果的基礎上，清水混凝土的配合比從以下方面考慮[5]:

1）適宜的漿體量

漿體量包括漿體組成、黏度、相對體積、勻質性等指標，將直接影響清水混凝土力學性能、耐久性能、表觀色澤均勻性、氣泡的多少等重要指標。

2）密實的骨料堆積

密實的骨料堆積有利于提高清水混凝土的內部密實程度，提高清水混凝土工作性能、力學性能、耐久性能。

具體配合比設計方法可采用普通混凝土配比法、全計算法、致密配比法[6]，各企業應按照生產經驗進行配合比設計方法的選擇。

此外，根據清水混凝土在實際生產及施工中的實際情況，按照配合比設計生產的清水混凝土應滿足以下條件[7]:清水混凝土拌合料含氣量要低，拆模后混凝土表面無明顯大的氣泡，集中出現的小氣泡也是不允許的；為保證施工方便，清水混凝土應具有良好的泵送性能和流動性；考慮到運輸和施工進度，混凝土的可施工時間大于2.5 h；強度等級C30以上。

針對以上的要求，本公司設計了一系列對比試驗，尋找最優的配合比以及原材料種類。根據大量的前期試驗，我們確定強度等級C30的清水混凝土的施工配比（表1）。與傳統C30混凝土相比，該配比的膠凝材料以及砂率有所提高，其目的是為了提高混凝土的包裹性以及流動性，更有利于振動過程中的氣泡排出。

表1 C30清水混凝土與普通混凝土配比

3 清水混凝土的生產及施工工藝

3.1 清水混凝土的生產

保證清水混凝土拌合物的勻質性對清水混凝土的施工質量至關重要，為達到這一目的，應做到以下幾點:要保證原材料的穩定，在生產前需對粗骨料、細骨料進行沖洗，方可進行攪拌；為保證拌合物的勻質性，清水混凝土攪拌時間應比普通混凝土延長20～30 s[8]；應根據運輸時間及具體施工部位的不同，恰當控制清水混凝土拌合物的坍落度及經時坍落度損失，以保證其外觀質量。

3.2 清水混凝土的施工工藝

施工工藝很大程度上決定了清水混凝土的最終效果，考慮到實際施工過程中的人員素質、工藝的可操作性等因素，我們把清水混凝土施工工藝的幾個關鍵點總結如下:

1）控制出料位置:泵送混凝土的出料口必須深入混凝土之內，深度約為10 cm，隨著澆筑混凝土高度的升高同步上升。這樣防止澆筑混凝土過程中出現泥漿飛濺，污染模板表面，以及沖力過大容易引入氣泡的缺點。

2）分層澆筑:一次澆筑高度不應大于1 m，澆筑完畢后振搗棒插入澆筑面以下15 cm開始向上振搗。

3）由于振動過程中，氣泡及漿體上冒，最終在構件的上層會出現較厚的浮漿層，特別是構件高度較高時，應對上層浮漿進行處理，以免影響外觀及工程質量。

4 總結

清水混凝土外觀質量不僅僅是混凝土的外觀要求,同時也是混凝土內在質量的外在體現。普通混凝土的諸多施工方法加以提煉后可適用于清水混凝土。這里對清水混凝土的定義、設計、生產等方面進行了深入的討論，闡明了清水混凝土在原材料選擇及配合比設計、生產及施工工藝等環節的質量控制要點，以供同行們參考借鑒。

[1]郭偉,路林海,王龍志,等.清水混凝土概念、研究現狀、存在問題及配合比設計方法綜述[J].混凝土與水泥制品,2016 (10):23-27.

[2]李強,李辛民,孟聞遠,等.我國清水混凝土技術發展現狀、存在問題及對策[J].建筑技術,2007,38(1):6-8.

[3]周莧東,張少兵,王軍琪.清水混凝土外觀質量控制及治理措施研究[J].水利與建筑工程學報,2012,10(4):50-54.

[4]崔鑫,于振水,路林海,等.清水混凝土的性能研究、生產及施工技術綜述[J].混凝土,2017(1):102-106.

[5]王龍志,路林海,崔鑫,等.清水混凝土制備技術研究[J].混凝土與水泥制品,2016(12):27-31.

[6]張萍.清水混凝土配合比設計與施工質量控制[J].混凝土, 2014(8):107-110.

[7]杜帥鋒.清水混凝土施工技術研究[D].鄭州大學,2014.

[8]黃昌利.清水混凝土施工技術研究[D].重慶大學,2008.