文章编号：１００７—０４６Ｘ（２０１５）０４—００３７—０３ 生态建材 自密实混凝土在清水混凝土工程中的研究及应用 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｌｆ－Ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｎ Ｅｘｐｏｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 刘本刚 （临沂天元混凝土工程有限公司，山东临沂２７６０００） 摘要：清水混凝土以其自身的表面纹理作为建筑装饰传递建筑美感，对混凝土的生产施工要求严格，在相关标准 中对混凝土坍落度做了具体要求，但是在一些装饰面、装饰柱中混凝土坍落度低，往往给施工带来很大难 度，自密实混凝土可以降低施工难度，但是其本身的大流动性对饰面效果不利。通过试验论证，从材料选 用、配合比设计、混凝土生产、混凝土浇捣、混凝土养护等方面着手，解决了自密实混凝土大流动性带来 的泌水、色差等问题，使清水混凝土在桌框架结构工程中成功应用。 关键词：清水温混凝土；自密实混凝土；配合比设计；装饰效果 中图分类号：Ｔｕ５２８．３１ 文献标志码：Ａ ０前言 土的自然表面效果作为饰面，因此要求混凝土表面平整 光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染。 清水混凝土最早发源于日本，近几年在国内也陆续 由于其门厅装饰柱有一定的造型，模板工程比较复 有工程开始应用，属于绿色混凝土的施工范畴。随着混 杂，柱网尺寸大、梁跨度大、梁柱节点处钢筋密集，混 凝土广泛应用于建筑施工领域，建筑师们逐渐把目光从 凝土入模及振捣都很困难，混凝土振捣容易对装饰柱模 混凝土作为结构材料转移到材料本身所拥有的质感上， 板产生变形导致装饰柱尺寸产生变化。因此我们考虑采 开始用混凝土与生俱来的装饰特性来表达建筑传递出的 用白密实混凝土进行清水混凝土的施＿丁。 艺术情感。 在ＪＧＪ １６９—２００９《清水混凝土应用技术规程》的 ２重点难点 ８．２．４条中规定清水混凝土拌合物入泵坍落度值：柱混凝 土宜为１５０±２０ｍｍ，墙、梁、板的混凝土宜为１７０±２０ 白密实混凝土用于清水混凝土工程超出规范要求，没 ｍｍ。在许多作为饰面的清水混凝土其模板工程不适宜剧 有成熟案例可以借鉴，作为清水混凝土工程对混凝土要 烈振捣达到混凝土密实的效果，而自密实混凝土具有免 求表面平整光滑、色泽均匀无色差。自密实混凝土其流 于振捣并且能良好表现模板形态的优点，因此我们开始 动性较大，容易出现泌水现象，而泌水会直接导致混凝 对自密实混凝土在清水混凝土工程中的应用进行试验研 土外表观感达不到清水混凝土的要求。该项目的难点就 究。 在于既要满足大坍落度的要求，又能保证混凝土均匀浇 筑不泌水、不离析，使混凝土表面色泽均匀、平整光滑。 ｌ 工程概况 ３ 试验 某工程为框剪结构，地下二层、地上六层，建筑面 积２６ ９３８ ｍｚ，混凝土强度等级Ｃ４０。地上六层混凝土采 根据工程设计要求选用合适的原材料，确保混凝土 用一次浇筑成型，不作任何外装饰，直接采用现浇混凝 颜色均匀一致，并进行合理的验证试验。 ４／２０１５粉煤灰 ３７ ３．１ 材料选用 （１）粗集料选用某采石场生产的５ ２０ｍｍ碎石， 含泥量０．２％，级配良好，岩石母材颜色一致。 （２）细集料选用沂河的河砂，属Ⅱ区中砂，细度模 数２．７，含泥量０．６％，使用前过筛去除杂物，颜色稳定。 （３）水泥选用某品牌Ｐ．０ ４２．５水泥和Ｐ．０ ５２．５水泥， 质量稳定，颜色一致。技术指标见表１、表２。 表１某品牌Ｐ．Ｏ ４２．５水泥的技术指标 细度／ 标准凝结时Ｉ＇ｉｆ］／ｍｉｎ安定性 ３ ｄ强度ｍ２．（３）在配合比设计中掺加优质高效减水剂，降低混 凝土单方用水量，降低水灰比，提高混凝土强度，改善 混凝土和易性，提高混凝土流动性。 ３．３配合比设计 根据以上配制原则，以Ｐ．Ｏ ４２．５和Ｐ．Ｏ ５２．５以及型 号甲聚羧酸高效减水剂和型号乙萘系高效减水剂正交试 验得出试验配比见表３。 ２８ ｄ强度氧化镁烧失量 ／％ ／％ １．９ 表３试验配合比 ｋｇ／ｍ ｋｇ’ 稠度／％初凝 终凝２７．８ ２０３ 沸煮法抗折抗压抗折抗压３３０ ２９５ 合格 ５．４ ２７．６ ７．１ ４７．０ ２．７ 表２某品牌Ｐ．Ｏ ５２．５水泥的技术指标 细度／标准凝结．［￣／ｍｉｎ安定性３ ｄ强度２８ ｄ强度氧化镁烧失量 ｋｇ。 稠度／％初凝 终凝沸煮法抗折抗压抗折抗压／％ ／％ １．７ ３６０ ２６．９ ２０９ ３０７ 合格 ６．１ ２９．９ ９．２ ５６．３ ２ ５ 由表３配合比做出的混凝土拌合物其工作性能及其 抗压强度见表４。 表４混凝土拌合物试验结果 （４）选用某品牌优质Ｉ级粉煤灰，质量稳定，需水量 比９４％，烧失量为１．２％，４５ ｍ方孑Ｌ筛筛余７．２％。 （５）某品牌低碱膨胀剂，限制膨胀率水中２８ｄ为 ０．０３６％，空气中２１ｄ为０．０１８％，主要作用降低混凝土泌水， 并且利用其微膨胀效应减少结构裂缝。 （６）外加剂采用某型号甲聚羧酸高效减水剂，掺量 ０．７％－１．８％，减水率３５％，减水率高；某型号乙萘系高效 减水剂，掺量２．５％一３％，减水率２６％，与其他材料适应 性较好。 试验表明，配合比１：基本性能能够满足要求，但是 在１ ｈ后其流动度降低，对施Ｔ不利；配合比２：聚羧酸 高效减水剂在此配合比中体现出其减水率高，适应性较 差的特点，保水性不能够满足要求；配合比３、４均有良 好的工作性能和力学性能，考虑到我公司一直使用聚羧 （７）拌合用水采用地下水，达到饮用水指标。 ３．２ 配合比设计原则 为保证自密实清水混凝土的顺利施工，本 【程提出 了如下混凝土配制原则： 酸高效减水剂，为便于生产选用了聚羧酸高效减水剂。 综合以上方面考虑我们选用配合比４。 （１）工程中混凝土设计强度为Ｃ４０，设计强度较高， 保证足够的胶凝材料用量，以确保混凝土的大流动性和 黏聚性。 ４ 施工工艺 ４．１ 混凝土的生产 清水混凝土要颜色一致，则需所用的材料一致，保 证拆模后混凝土表面无色差。要求每次混凝土生产前对 每种原材料进行留样，用作颜色对比；且每次混凝土 生产前应配置小样，与已浇筑混凝土做颜色对比。 为提高混凝土的内在质量和外观效果，混凝土应取 样试配，按试配的配合比进行生产，尤其是对膨胀剂的 （２）采用自密实混凝土作为清水混凝土进行施工时， 必须克服大流动性出现的泌水，大量泌水容易影响混凝 土观感质量，甚至造成离析。我们采用加入膨胀剂解决 混凝土泌水的问题。其原理为钙矾石和单硫型水化硫铝 酸钙的形成需要大量的水。具体反应如下： Ｃ４Ａ３Ｓ十８Ｃａ５０４＋６ＣａＯ＋９Ｈ２Ｏ一３Ｃ３Ａ・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ Ｃ４Ａ３Ｓ＋２ＣＡＳ０４＋６ＣａＯ＋３６Ｈ２０— ３Ｃ３Ａ・ＣａＳＯ４・１２Ｈ２Ｏ ３８ ＣｏＡＬ ＡＳＨ ４／２０１５ 用量进行认真核实，确保能够控制大流动度混凝土的泌 水，并且对出厂混凝土严格检验，既能满足施工要求的 流动性又不能出现离析泌水现象。 ４．２混凝土浇捣 混凝土浇筑是保证混凝土外观的重要环节。在正式 浇筑混凝土前做好交底工作，落实操作人员岗位职责、 作业班次、交接时间和交接制度，做好气象情况收集工作。 要求每次对罐车运输的混凝土进行检查，发现过稀过稠 均不得使用。坍落度严格控制在２４０～２６０ ｍｍ范围内。对 混凝土进行模板外辅助振捣保证混凝土表面光滑、无麻 面、无气泡。 浇筑混凝土的过程中有专人对钢筋、模板、支撑系 统进行检查，一旦移位、变形或者松动要马上修复，顶 板钢筋的水平骨架，应有足够的钢筋撑脚或钢支架，钢 筋重要节点应采取加固措施，防止因混凝土浇筑出现位 移。 墙体混凝土浇筑流向以角部为起点，先在根部浇筑 １ ２ ｃｍ厚与混凝土成分相同的水泥砂浆（同样加入膨胀 剂，确保无色差）；用铁锹均匀人模，注意不能用吊斗或 泵管直接倾入模板内，以免砂浆溅到模板上凝固，导致 拆模后混凝土表面形成小斑点；砂浆不得铺得太早或太 开，以免在砂浆和混凝土之间形成冷缝，影响观感；应 随铺砂浆随下料。 后续清水混凝土浇筑前，应先剔除施工缝处松动石 子或浮浆层，剔除后应清理干净。 ４．３混凝土养护 要严格控制混凝土的拆模时间。拆模时间应能保证 拆模后墙体不掉角、不起皮，必须以同条件试块试验为 准。本工程清水部分混凝土拆模依据以同条件试块强度 达到３ ＭＰａ为准。 标准层墙体和窗下梁外侧拆模板之前就应对混凝土 充分洒水进行养护，使水分通过混凝土和模板的间隙渗 入混凝土中；待拆模后，在混凝土表面再洒一道水，然 后用塑料薄膜包裹，边角接茬部位要严密并压实，养护 时间≥１４ ｄ。 ５ 结语 在追求建筑品味的同时实现了成本的节约和工期的 高效率。清水混凝土是一种低廉的建筑材料，只要施工 得法、严格控制、精细设计，可以省略大量贴面的装饰 装潢。自密实混凝土作为一种高性能混凝土可以降低工 人施工强度，解决清水混凝土浇筑难的问题。在解决了 自密实混凝土容易泌水的缺陷后，是理想的清水混凝土 工程施工材料；并且可消除诸多质量通病，避免了一般 混凝土工程后期抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患， 减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病；促使工 程建设的质量管理进一步提升。 作者简介：刘本刚（１９７５一），男，高级工程师，主要从事混凝土质量 管理与新技术研发与应用工作。通信地址：山东省临沂市河东区顺达路 与紫异街交汇处天元混凝土工程有限公司（２７６０００）。 收稿日期：２０１５年３月６日 ４／２０１５粉煤灰 ３９
