1、浅析清水混凝土表面色差的成因与对策摘要：在进入二十一世纪之后，我国城市化脚步的进程也在逐步加快，社会的迅速发展带动着我国建筑行业的整体水平的提升，越来越多的绿色建筑推动着混凝土施工技术的完善，尤其是在工业和公共建设领域中，清水混凝土的施工更是有着极为重要的作用。尽管清水混凝土结构自身具有很多优势，但是在实际的建筑工程应用当中，由于各种外界因素的影响，清水混凝土表面所呈现的颜色差异一直是建筑施工难以控制的一个难题。文中笔者从清水混凝土表面颜色的形成机理入手，结合自身工作经验，对建筑施工中的各个环节进行逐步分析，总结了影响清水混凝土表面颜色差异的原因，并对此提出了改变清水混凝土表面色差的一些对策，
2、以期能够对促使建筑工程施工更加完善有所帮助。 关键词：清水混凝土、表面色差、原因分析、对策研究 中图分类号：TU37 文献标识码： A 一、前言 随着社会的不断发展，我国国民经济的增长呈现出一片良好的势态，这对于建筑工程整体水平的提高有着重大的意义。最近几年，随着绿色建筑以及节能建筑的大量涌现，清水混凝土的施工也逐步受到更多人的关注。这主要是因为清水混凝土结构不但在满足建筑安全质量和耐久性的同时，运用清水混凝土结构的建筑还能有着美观、质朴、自然的外观，以至于清水混凝土建筑不但是工业领域的构筑物，在机场、地铁、会馆等公共和市政领域中也得到了广泛的应用。 自从 2009 我国国家住房和城乡建设部下
3、发了清水混凝土应用技术规程行业标准之后，清水混凝土的施工技术要求和质量控制都有了一个明显的标准可行。但是，清水混凝土也存在弊端，由于影响清水混凝土外观颜色形成的因素有很多，这就使得清水混凝土建筑的表面的颜色美观受到一定程度的影响，从而制约着清水混凝土的应用。想要处理好清水混凝土外表颜色差异问题，就必须对施工各个环节进行质量控制，争取从源头上找出根源解决问题。 二、混凝土表面颜色形成机理 混凝土原材料经过拌合、浇筑、振捣、养生成型，混凝土内起着填充作用的胶凝材料水泥浆包裹着整个骨料，水泥的本色主导混凝土构件表面的颜色，这是基色。水泥基色主要受水泥品种、掺合料及其掺量影响。 水泥中的主要孰料成分为
4、硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A、铁铝酸四钙(C4AF)，硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)含量最多对水泥硬化后的颜色起主导作用。 水泥在水化反应后大量游离的水分蒸发形成很多的毛细孔隙，振捣过程中产生的不易排出的微小气泡和水泡，在模板拆除后形成微小孔隙，通过光的折射、反射作用，粗细骨料的颜色也从毛细孔内透出，主要是粗骨料的基岩颜色。水泥在硬化过程中，随着水化反应的深入，强度逐渐增长，多余的游离水分蒸发形成许多毛细孔，而在形成毛细孔的同时，在毛细孔内析出 CA(OH)2 等结晶，这样透过光的折射，在混凝土表面形成白或灰白颜色，析出的晶体越多则颜色越白。 水化反应： 2
5、(3CaO.SiO2)6H2O3CaO.2SiO23H2O3Ca(OH)2 2(3CaO.SiO2)4H2O3CaO.2SiO23H2OCa(OH)2 水灰比越大，单位水泥用量越小，混凝土单位体积的 Ca(OH)2 含量也就越少，颜色越深。同时由于水灰比越大，混凝土内部孔隙率也随之增大，碳化速度加快，混凝土的耐久性也越差。 三、混凝土表面颜色的影响因素及控制对策 1、混凝土原材料 混凝土是以水泥为胶结材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适量外加剂和掺和料拌制的经一定时间硬化而成的人造石材。选用的水泥品种不同，混凝土外观颜色有较大差别。 控制对策：（1）水泥。首选硅酸盐水泥，要求确定生产厂商、定强度
6、等级、定批号，最好能做到同一熟料即同一单位工程应选用同一厂家、同一品种、同一批号的水泥。 （2）粗骨料（碎石） 。粗骨料应采用强度高、525mm 粒径、连续级配好、颜色应均匀、表面洁净、含泥量在 0.8%和不带杂物的碎石，要求定产地、定规格、定颜色。 （3）细骨料（砂子） 。选用中粗砂，细度模数 2.5 以上，含泥量均应符合规程要求之 2%，不得含有杂物，要求定产地、定砂子细度模数、定颜色。 （4）粉煤灰。掺入粉煤灰可改善混凝土的流动性和后期强度，宜选用细度按粉煤灰混凝土应用技术规范 （GBJ146-90）规定级粉煤灰以上的产品，要求定供应厂商、定细度，且不得含有任何杂物。外加剂品种繁多，在其
7、选用前应做试配，尽量采用成熟的并有一定实践经验的品种，施工周期短的应采用同一外加剂品种及同一掺量。施工周期长的在更换外加剂品种前应做颜色差异度试验。掺合料应选用同一厂家、同一规格型号，粉煤灰应选用一级粉煤灰，矿粉应选用 S95 以上级。 2、混凝土半成品 混凝土加工、运输等环节对混凝土的性能影响很大，直接影响其成品质量及外观色泽。 控制对策：混凝土拌合必须严格按确定配合比进行计量，确保计量准确，控制在允许偏差范围内。 对出机后的第一盘混凝土进行开盘鉴定，确认满足运输及浇注要求后，不得私自更改配合比用量，以保证混凝土的均质性。对于浇注时间长、期间温差大的施工项目，可采取对运输车辆降温、减少运输方
8、量等措施减少坍落度损失。 3、施工工艺 （1）模板系统 目前建筑施工用模板品种较多，但就材质而言，主要为钢制模板和竹、木胶合板，选用的品种根据工程的实际需要。模板系统对混凝土对混凝土表面颜色也存在较大影响。 控制对策：模板使用前应对模板表面进行清理，表面的污垢、粉尘、油漆以及金属部分的锈蚀应清理干净、彻底，制作或拼接成的大模板还应保持表面清洁的均质度，以保证同一表面的颜色、质感均匀。 脱模剂涂刷必须均匀、但不能过厚，并尽快使用，防止沾染污垢，污染混凝土表面，形成难看的色斑，或遮掩混凝土本色及质感。 模板系统要选择具有足够的刚度和强度、不易变形、表面光洁的板材，防止浇筑混凝土时有明显挠曲和变形。
9、对大面积的混凝土，适合选择模数少、单块表面积较大的模板拼装，这样可以减少模板的拼缝数量，模板拼缝要保证搭接平顺、严密，不能错台和大的缝隙，对于局部缝隙难以整合的地方要加贴胶条，保证不漏水、不漏浆。漏水、漏浆会改变混凝土的均质性，并引起局部水灰比的变化，造成颜色变深。 （2）混凝土浇捣 混凝土浇注及振捣方法不当不但会造成颜色不均，严重的会产生质量缺陷。 控制对策：混凝土自由倾落高度不得大于 2m，且不得与钢筋等冲撞，避免骨料与浆体分离，如超高或钢筋密集，应采取加串筒、溜槽等减少冲力的措施，同时应采取措施避免飞溅粘附于模板面。 混凝土中骨料和浆体分离，易造成石子跑边、堆积，因包裹石子的浆体过少，振
10、捣过程中不流动或流动性差，容易产生蜂窝和显露石子痕迹的颜色深浅不一的花斑纹。 在柱、墙等竖向构件浇注前，铺设增加施工缝处结合的 50100mm与混凝土成分相同的水泥砂浆，不宜铺设过多或增加砂浆的水泥用量，避免造成强度降低或形成明显的结合缝。浇注前冲洗结合面的积水应排除干净，用于湿润泵管的水泥砂浆应丢弃，禁止作为铺底砂浆使用，避免根部形成花斑状云彩纹。 混凝土在施工中，由于使用工具的不当，如振动棒接触模板振捣，将会在混凝土构件表面形成振动棒印，而影响构件外观效果。振捣过后如表面出现泌水现象，应排除泌水并进行二次振捣，避免出现类似裂缝状水线纹，影响外观。 在混凝土浇注过程中应确保混凝土的和易性和均
11、质性，不得随意加水或更改材料用量，同时要确保混凝土的连续浇注，如中断时间过长，虽未超过混凝土的初凝时间，但极易在结合面之间形成水印及青白颜色的色差（见图 1） 。对于采用全面分层及分段分层浇注的混凝土，浇注前要计算分层用量和混凝土供应速度，同时掺加缓凝剂以延长混凝土的初凝时间，避免出现间断色差。 图 1：水印及青白颜色的色差 混凝土振捣既要振捣密实又要防止过振，由于施工中振动过度，易造成混凝土离析，形成花斑状(石子外露点)纹理，大面积的出现，不仅影响外观质量，而且混凝土强度也降低很多。 （3）环境等外在条件 水泥的水化反应受环境的影响较大，尤其是受温度的影响较大。当环境温度较低时，水化反应较慢
12、，强度增长较慢，混凝土达到较高强度花费的时间较长，水化反应充分，析出的 Ca(OH)2 较少，因此混凝土成型后的外观颜色就呈现青色（见图 2） 。相反，当温度较高时，混凝土原料吸热较多，温度较高，混凝土入模温度较高，水化反应较快，较高的水化热致使混凝土内部温度迅速升高，析出的 Ca(OH)2 较多，因此颜色较多的表现为灰白色。 控制对策：冬期施工的构筑物及清水混凝土项目为确保混凝土强度往往采取添加防冻剂、增加水泥用量等措施，由于配合比变化加之早期强度增长缓慢，易造成混凝土外观出现较大色差（见图 3） ，虽后期随水化反应的进行颜色逐渐变淡，但和常温条件下施工的外观颜色仍存在差别（见图 4） ，所
13、以在冬期混凝土施工前应做差异度试验，对外观工艺要求严格的清水混凝土项目应尽量避免冬期施工。 图 2：混凝土成型后的外观颜色 图 3：冬期施工拆模后混凝土外观图 4：拆模 2 个月后外观情况 （4）混凝土养护及外表处理 混凝土拆模及后期处理因方法不当会造成人为色差痕迹。 控制对策：为避免形成和减小清水混凝土表面色差，抓好混凝土早期硬化期间的养护十分重要。混凝土拆模时间应一致，避免因时间差异造成色泽不同。 养护应采用相同的养护方法，保持混凝土外表的养护条件一致，避免因养护条件差别造成的色差，洒水养护应洒水均匀并清除外表污物，覆盖物不得掉色，污染混凝土表面。 做好成品清水混凝土的保护，防止污染、碰撞
14、、划伤。对混凝土外表少量污染物及局部斑痕，应用水砂纸轻轻打磨后，用半干棉纱蘸与混凝土相同的水泥擦拭，不可用钢丝轮或砂轮片打磨，以免造成人为色差，个别错台处应用金刚片细心打磨。 四、结语 综上所述，随着建筑行业的不断发展，清水混凝土在工业建筑以及市政领域中都得到了广泛的应用。但就目前，清水混凝土外观上还存在色彩差异问题仍旧是制约清水混凝土发展的一个重要问题。因此，想要真正做好清水混凝土的外边色差处理，首先要考虑温度问题，这就需要在施工前对施工当地的温度以及气候环境进行仔细的调查，同时还应做好观察记录，以便于能够在施工中及时做好降温及升温的准备工作。其次是高效减水剂的使用，想要保持混凝土的流动性就
15、必须在施工中大量使用高效减水剂，通过控制水灰比的减少来实现 Ca(OH)2 的析出。同时，在使用减水剂的时候，还可以适当加入粉煤灰或者矿粉，这样做的目的主要就是可以提高混凝土的强度以及耐久性，进而消耗水泥水化反应中析出的多余的 Ca(OH)2。下一步是对模板进行清理，保持模板的光洁，使用无害的与混凝土基色项目的隔离剂，这样做可以保证混凝土表面颜色能够保持一致，提高其美观程度。最后就是施工方案的确定，针对施工方案的制定一定要进行反复研究，尽可能减少或者是避免混凝土施工中间的间断时间，从而避免因浇筑时间不同而导致的清水混凝土外观上存在差异。相信通过上述所讲的几点措施去清水混凝土外观色差进行控制，一
16、定能够使混凝土构件达到混凝土的外观要求，有着良好的基色外观质量。 参考文献： 1 张佳岩：浅谈混凝土外观质量的控制 ， 现代经济信息 ，2009 年 10 期 2 杨法卫 司明飞 任义哲：清水混凝土外观质量缺陷分析与质量控制 ， 福建建材 ，2010 年 06 期 3 伏辉林 王茂华：浅谈混凝土外观质量控制 ， 云南科技管理，2010 年 05 期 4 周辉 叶铁锋：清水混凝土外观质量评价浅析 ， 建筑技术 ，2009 年 07 期 5 谭晓燕：提高清水混凝土装饰效果的技术措施 ， 沙洲职业工学院学报 ，2006 年 03 期 6 李强 李辛民 孟闻远 黄道远 王庆伟：我国清水混凝土技术发展现状、存在问题及对策 ， 建筑技术 ，2007 年 01 期 7 宋辉：论清水混凝土施工技术与质量控制要点 ， 科技视界 ，2012 年 13 期
