清水混凝土質(zhì)量控制

劉如明，白體新

（1. 杭州寶基建材有限公司，浙江 杭州 311300；2. 建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

0 概述

清水混凝土是指混凝土凝結(jié)硬化成型后，不需要任何裝飾和加工處理，在混凝土表面達到設計要求觀感和質(zhì)量，采用自然顏色作為混凝土的裝飾表面。混凝土要求表面骨料、鋼筋無外露，無蜂窩麻面孔洞，無氣泡，無砂帶和黑斑；表面光滑平整、清潔、顏色一致；模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿，且不允許出現(xiàn)普通混凝土常見的其它質(zhì)量通病。參照國家行業(yè)標準可分為普通清水混凝土、裝飾清水混凝土、飾面清水混凝土。對施工過程的各個環(huán)節(jié)要求較高，是對傳統(tǒng)工藝的一個挑戰(zhàn)。

1 質(zhì)量控制措施

1.1 混凝土配合比設計

按照 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》規(guī)定進行配合比設計及參照其他規(guī)范，混凝土配制強度、拌合物的性能、耐久性能、長期性能、力學性能及其他技術(shù)指標滿足設計要求，優(yōu)化配合比，調(diào)整各種原材料的摻加用量，使混凝土配合比達到最優(yōu)。確定最大水泥用量和最小水泥用量，觀察不同混凝土配合比原材用量，成型后色差的變化，盡量使用原材料穩(wěn)定、同一生產(chǎn)廠家供應的原材料，對清水混凝土堿含量和氯離子含量進行計算評估；并根據(jù)環(huán)境氣候條件、溫度變化、運輸快慢、距離遠近、道路狀況、原材料質(zhì)量變化情況等因素，進行綜合考慮實時調(diào)整。

1.2 原材料質(zhì)量控制

1.2.1 水泥

為保證色差一致，水泥 C40 墩柱和墩帽部位及C50 箱梁板部位統(tǒng)一使用安徽寧國海螺水泥廠生產(chǎn)的P·Ⅱ52.5 級硅酸鹽水泥，對水泥生產(chǎn)材料穩(wěn)定性考察和評估，水泥 28 天強度活性高、需水量小，混凝土單方用水量少，水泥無明顯可見色差，均勻穩(wěn)定一致，有害物質(zhì)含量低，外加劑與水泥適應性好。每車水泥入庫前進行取樣色差對比檢驗，無明顯色差方可入庫。所有原材料，包括水泥、礦粉、外加劑等實行專人管理，原材料進料口實行上鎖，以免混淆。核對運輸單、合格證、質(zhì)保書等質(zhì)量資料。

1.2.2 外加劑

使用浙江德清五龍外加劑廠生產(chǎn)的高濃減水泵送劑，混凝土的減水率在 20.0% 以上，87g 水凈漿流動度在 220mm 以上，并作外加劑與水泥、各種摻合料、砂石料的相容性試驗，摻量經(jīng)試驗確定，其他指標必須符合質(zhì)量要求。外加劑進場前增加色差對比檢驗，增加或減少外加劑用量，觀察混凝土顏色是否有明顯的變化，若顏色有變化，外加劑與各種原材料相容性不適應，禁止使用，同時核對合格證等質(zhì)量保證資料。

1.2.3 砂石料選用

粗集料選用臨安石料廠生產(chǎn)的 5～16 mm 和 16～25mm 兩種規(guī)格級配青色碎石。為提高混凝土和易性、可泵性、密實度，粗集料需要調(diào)配成 5～25mm 連續(xù)級配的碎石，經(jīng)測定篩分試驗 5～16mm、16～25mm 兩種規(guī)格級碎石的摻加比例為 1:4。針、片狀顆粒含量按質(zhì)量計＜10%，巖石的抗壓強度比混凝土配合比設計強度至少高出 25%，壓碎指標值＜9%，含泥量＜0.5%，泥塊含量＜0.2%，表觀密度＞2600kg/m3，不得夾帶其它雜物，其它指標均符合 JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》及其它行業(yè)有關(guān)質(zhì)量標準要求。

細集料選用顆粒潔凈、質(zhì)地堅硬無風化石的機制加工砂，顏色盡量均勻一致，一般細度模數(shù)在 3.1 左右，摻少量的顏色一致的天然細砂，兩種砂混合使用搭配成細度模數(shù)在 2.7 左右中砂，含泥量＜2.0%，泥塊含量＜0.5%，產(chǎn)地顏色保持一致，其它指標符合 JGJ 52—2006 的有關(guān)技術(shù)標準要求。

1.2.4 礦粉

實際上清水混凝土，適宜的摻加礦粉可以延緩混凝土的凝結(jié)時間，改善混凝土的性能，降低水化熱，早期強度低但后期強度高，耐久性提高。適當摻量還可以減少單方混凝土的用水量，摻多了后容易泌水，表面有水紋流淌，對預應力混凝土結(jié)構(gòu)不利，不摻或少摻混凝土早期水化熱高，對防止開裂不利，摻量經(jīng)試驗確定。清水混凝土 C40 墩柱礦粉摻加量不宜超過膠凝材料用量的 25%，C50 礦粉摻加量不宜超過膠凝材料用量的20%，注意混凝土泌水和色差，養(yǎng)護措施比普通混凝土相應延長。

1.2.5 水

除滿足 JGJ 63—2006《混凝土用水標準》的要求外，注意色差的變化。

1.3 混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制

清水混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制比普通混凝土更加嚴格，計量精度要求更高，確保各原材料計量準確，使用精度符合要求，最好專線生產(chǎn)、專人監(jiān)管，防止與其他原材料混淆，注意砂、石料倉在切換過程中以及水泥和其它膠凝材料螺旋在切換過程中，混入其它材料而造成混凝土色差。生產(chǎn)前由試驗室工藝員、控制室操作員共同核對配合比數(shù)據(jù)，并經(jīng)工藝員、操作員雙方當班人員共同簽字確認方可開機生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，試驗室質(zhì)量檢驗人員按規(guī)定抽查每車混凝土攪料時間、拌合物的性能、材料色差、坍落度等，嚴禁不合格混凝土出廠。清水混凝土比普通混凝土攪拌時間宜延長 35s，當氣溫≤25℃ 時，混凝土出廠坍落度宜控制在 160mm 左右；當氣溫＞25℃ 時，出廠坍落度宜控制在 180mm 左右；混凝土到現(xiàn)場入泵時坍落度宜控制在 140mm 左右。混凝土運輸泵送時間，當氣溫≤25℃ 時，混凝土應在 120分鐘內(nèi)卸料完成，氣溫＞25℃ 時，應在 90 分鐘內(nèi)卸料完成，超過規(guī)定時間，退回混凝土公司做降級處理。混凝土凝結(jié)時間，初凝大約控制在 6 小時左右，終凝大約控制在 8 小時左右。為減少坍落度損失，砂、石料不得被太陽直射，應采取遮陽和降溫措施。混凝土的泵送與運輸，根據(jù)施工現(xiàn)場情況調(diào)整，現(xiàn)場至少備有 4 臺攪拌車等待。根據(jù)一次連續(xù)澆搗方量和運輸距離，合理安排運輸攪拌車和泵送設備，宜保證混凝土澆筑的連續(xù)性，同時制定停電、停水應急預案。

1.4 清水混凝土現(xiàn)場質(zhì)量檢驗

混凝土運至現(xiàn)場后除嚴格按照 GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、GB/T 14902—2012《預拌混凝土》及交通工程有關(guān)規(guī)范取樣驗收外，應在混凝土運至澆筑地點，在混凝土公司、施工單位和監(jiān)理三方人員在場的情況下，由施工單位專業(yè)技術(shù)人員20 分鐘內(nèi)完成取樣工作，并應在 40 分鐘內(nèi)完成試件制作工作。取樣應在同一部攪拌車中卸料量的 25%～75%之間采取，每次取樣不少于 0.03m3，且不少于試驗項目所需檢驗用量的 1.5 倍，同時檢測發(fā)貨數(shù)量、坍落度、強度等級、混凝土標識、運輸時間、澆筑工程名稱及結(jié)構(gòu)部位，有無泌水離析、拌合物的性能是否符合可泵性要求，混凝土是否存在色差等。并由監(jiān)理人員、施工單位技術(shù)人員、混凝土公司技術(shù)人員三方人員共同簽字，做好交接驗收記錄。

1.5 清水混凝土工程施工振搗與養(yǎng)護

1.5.1 清水混凝土工程

模板質(zhì)量決定清水混凝土的外觀質(zhì)量，模板的尺寸、規(guī)格、強度、剛度、平整度、表面光潔度和清潔度必須滿足設計要求。模板的接縫應平整嚴密，板面拼縫與大模板的拼縫必須與建筑設計明縫、禪縫相對應，接縫處嚴禁漏漿。模板的軸線以中心線對稱均勻分布，接縫合理，宜整齊排列，橫平豎直，同一標高處橫縫應在同一平面上，余數(shù)宜布置在柱頂或尾部，預留對拉螺栓孔位置準確，宜對稱統(tǒng)一布置。模板根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)部位不同，宜選用木模、鋁模或定型鋼模，模板表面涂刷一層脫模劑，應選用無色、無污染、又能方便脫模的外加劑。

1.5.2 清水混凝土澆筑

澆筑前先檢查模板的位置、標高、截面尺寸、各種預埋螺栓、預埋件、預留孔位置是否符合設計要求，鋼筋位置、尺寸、規(guī)格、等級是否準確。箱梁底部與墩柱頂部，墩柱根部與基礎頂部之間，澆混凝土前剔除施工縫處松動石子或浮漿層，查看模板內(nèi)部是否清理干凈，混凝土施工縫處接縫是否經(jīng)過鑿毛處理，用水沖洗干凈且無積水。澆筑前先鋪 50mm 與混凝土同等級或略高等級的水泥砂漿，澆筑砂漿時應以角部為起點，以免接縫部位產(chǎn)生爛根，影響混凝土觀感質(zhì)量。底板混凝土可一次鋪滿，底板與側(cè)板交接部位應振搗密實，側(cè)板可按梁高度分段分層澆筑，墩柱宜分層澆搗，每層混凝土澆筑高度宜控制在 300～500mm 之間，振動棒水平距離不宜大于 500mm，且在振幅有效范圍內(nèi)，混凝土表面不再冒氣泡和出現(xiàn)均勻水泥漿為止，不得漏振、過振，尤其各交接部位和鋼筋密集處。澆搗上層混凝土應在下層混凝土初凝前進行，振動棒插入下層深度 30～50mm，刮除表面多余的浮漿，澆筑過程隨時觀察混凝土顏色變化質(zhì)量情況。

1.5.3 清水混凝土養(yǎng)護

最后一次收光后，初凝前立即進行覆蓋保護，指定專人負責養(yǎng)護，混凝土始終處于保濕、保溫狀態(tài)，保證混凝土水化熱所需水分，不因失水和突然降溫而引起混凝土早期開裂。拆除側(cè)模時，以同條件養(yǎng)護試塊達到2.5MPa 為宜，保證表面混凝土不起皮、不掉角為準。拆模后，墩柱應立即用塑料薄膜包裹，如水化熱過高、溫差過大還應進行保溫養(yǎng)護，養(yǎng)護時間按設計要求確定，設計無要求時，不得少于 14 天。

2 混凝土缺陷處理

清水混凝土關(guān)鍵控制外觀質(zhì)量，拆模后發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)少量的色差、氣泡、黑斑、花紋斑、表面泌水、裂紋、接縫掛漿、漏漿和蜂窩麻面、露筋等質(zhì)量缺陷，應立即用相同品種、質(zhì)量等級略高的水泥漿或水泥砂漿，加其他摻合料，必要時可加入一定的粘合膠水配制成顏色一致的膠結(jié)材料，處理混凝土結(jié)構(gòu)表面，直至混凝土表面無明顯的色差、與原清水混凝土顏色基本一致為止。

3 結(jié)語

清水混凝土施工，在滿足設計強度、耐久性和標準規(guī)范前提下，盡量使用原材料不宜過多、過雜，多一種原材料多一種色差因素。關(guān)鍵控制各種原材料的色差，模板的光潔度、平整度，模板的拼縫處理，混凝土的澆筑與振搗，施工縫的處理，混凝土成型后的色差，以及后期的養(yǎng)護，缺陷的處理。只有各道工序嚴格把關(guān)，才能澆搗出漂亮的清水混凝土。