混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量探究的論文
1、引言
混凝土已經(jīng)在很多領(lǐng)域應(yīng)用了很多年，對(duì)其的研究也是越來(lái)越深入。對(duì)施工單位來(lái)講也著重從外觀質(zhì)量上進(jìn)行了許多年的不懈努力，但在混凝土施工和使用中仍然存在很多的誤區(qū)，本文針對(duì)存在的諸多誤區(qū)就使用普通水泥制造的混凝土，從它的表觀顏色出發(fā)進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)意見(jiàn)，從混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量出發(fā)得出幾點(diǎn)其控制方法，希望對(duì)廣大施工一線人員能予以參考和指導(dǎo)。
2、混凝土表面顏色形成機(jī)理混凝土構(gòu)件的制作過(guò)程不外乎為：水泥（膠凝材料）加粗細(xì)骨料加水再摻加一定的外加劑經(jīng)過(guò)拌和，拌和物經(jīng)過(guò)澆筑、振搗、養(yǎng)生成型�；炷羶�(nèi)起著填充作用的膠凝材料——水泥包裹著整個(gè)骨料，混凝土構(gòu)件表面充滿了水泥漿，因此水泥的本色就是混凝土構(gòu)件表面的顏色，這是基色�；纳顪\通過(guò)用水量、水泥的成分以及施工措施和環(huán)境的變化來(lái)實(shí)施。
混凝土除了基色外還充斥著其它的顏色�；炷羶�(nèi)部存在著很多的毛細(xì)孔隙�；炷翗�(gòu)件在脫離整個(gè)保護(hù)條件后，長(zhǎng)期裸露于自然環(huán)境中，隨著硬化過(guò)程的進(jìn)行和多余水分的蒸發(fā)，在其表面滲及內(nèi)部形成許多的、大小不一的毛細(xì)孔隙，通過(guò)光的折射、反射作用，從毛細(xì)孔內(nèi)反射出骨料，主要是粗骨料的基巖顏色。
3、混凝土表面顏色形成的原因
�。ㄒ唬┗鶐r顏色的表觀影響這里將基巖按原始狀態(tài)分為兩種，一種是經(jīng)過(guò)化學(xué)加工前的水泥原料基巖，一種是只經(jīng)過(guò)物理加工的骨料基巖。水泥制作原料基巖包括燒制前的生料和燒制后的熟料及外加摻合料。由于受地理地質(zhì)的影響，各地水泥的制作原料均存在差異性，原料中所含的礦物成分如鉻、鐵等含量不一，因此導(dǎo)致最終同等級(jí)的水泥內(nèi)各種成分含量存在差異性。這樣最后形成的是混凝土表面基色存在根本的差異性：白、灰、紅、青等各種不同的顏色。這里要指出的是這里指的水泥是廣泛使用的普通水泥，而非特種水泥。
作為混凝土的骨架——骨料，由于選用的材料有限：粗骨料——石灰?guī)r、花崗巖、石英巖等，細(xì)骨料——河砂、山砂以及巖石破碎的碎砂等。同樣由于地理地質(zhì)條件的限制與影響，骨料的成分較為復(fù)雜，因此在混凝土內(nèi)部通過(guò)光的折射、反射體現(xiàn)出來(lái)的顏色就不盡相同。由于骨料受水泥漿的包裹，裸露面積小，通過(guò)毛細(xì)孔折射光的面積較小，因此在混凝土表面形成的顏色就只是淡淡的骨料基巖顏色。
這些由于受條件的限制，不可能做到為了混凝土基色的一致性，而耗費(fèi)大量的'人力物力進(jìn)行選擇，因此施工中只能認(rèn)可這種現(xiàn)象。
�。ǘ┦┕すに囶伾谋碛^影響混凝土施工工藝顏色受模板、施工措施、水灰比、環(huán)境溫度等的影響，下面逐一進(jìn)行分析。
1、模板混凝土成型必須使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔離劑外難免會(huì)依附其它各種物質(zhì)，如：污垢、粉塵、油漆以及金屬部分的銹蝕等，但是在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度以后，這些物質(zhì)也便依附于混凝土構(gòu)件表面，形成各種難看的污點(diǎn)，嚴(yán)重者將直接影響構(gòu)件的外觀質(zhì)量。更為糟糕的是如果模板在使用前沒(méi)有清理干凈、光潔，在每次使用模板后，混凝土表面將形成毛面，同時(shí)模板上的污垢也越來(lái)越厚甚至發(fā)生臺(tái)階狀的塵垢，致使混凝土構(gòu)件表面形成難看的臺(tái)階狀花紋，嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量。當(dāng)然在模板比較光潔的情況下，混凝土表面的顏色不僅表現(xiàn)為基色，而且由于受隔離劑的影響，在混凝土構(gòu)件表面將同時(shí)突出地表現(xiàn)出來(lái)，因此對(duì)隔離劑的選用尤為重要。
各種模板之間很難做到整體性，因此模板之間也就存在接縫。由于制造、使用、保養(yǎng)等原因造成模板之間的接縫不密貼，在混凝土澆筑過(guò)程中，透過(guò)不密貼的部位出現(xiàn)漏漿、漏水；由于水泥漿的流失和隨著混凝土養(yǎng)生的進(jìn)行水份的蒸發(fā)，在接縫不密貼部位就形成麻面、翻砂或在成青黑色或者是花斑毛面狀（該處多為不密實(shí)狀態(tài)）。
2、施工措施混凝土在施工中，由于使用工具的不當(dāng)，如振動(dòng)棒接觸模板振搗，將會(huì)在混凝土構(gòu)件表面形成振動(dòng)棒印，而影響構(gòu)件外觀效果。由于混凝土的過(guò)振造成混凝土離析出現(xiàn)水線狀，形成類似裂縫狀影響外觀，同時(shí)經(jīng)常引起不必要的麻煩與懷疑。
由于混凝土的不均勻性或者由于澆筑過(guò)程中出現(xiàn)較長(zhǎng)的時(shí)間間斷，造成混凝土之間形成青白顏色的色差、不均性。
由于施工中振動(dòng)過(guò)渡，造成混凝土離析或者形成花斑狀（石子外露點(diǎn)），大面積的狀態(tài)，不僅是外觀質(zhì)量差而且混凝土強(qiáng)度降低很多。
3、水灰比為了便于施工，混凝土必須具有一定的施工坍落度，在不摻加外加劑的情況下勢(shì)必增加用水量和水泥用量；即使摻加外加劑，在配置高強(qiáng)度混凝土?xí)r，如不摻加摻合料，同樣需要較大的水泥用量。但是隨著水泥水化反應(yīng)和強(qiáng)度的增長(zhǎng)以及各種環(huán)境的變化影響，混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā)，在混凝土內(nèi)形成許多毛細(xì)孔，而在形成毛細(xì)孔的同時(shí)，在毛細(xì)孔內(nèi)析出Ca（OH）2等結(jié)晶，這樣透過(guò)光的折射，在混凝土表面形成白或灰白顏色，析出的晶體越多則顏色越白。
硅酸鹽水泥加水后不久，拌合水即變成氫氧化鈣飽和溶液，確切地說(shuō)就是堿和氫氧化鈣過(guò)飽和溶液，氫氧化鈣從過(guò)飽和溶液中結(jié)晶析出，同時(shí)從水泥中主要成分：C3S和C2S與水的反應(yīng)可以看出，生成了較多得氫氧化鈣。很明顯將會(huì)有更多的Ca（OH）2晶體析出。
2（3CaO.SiO2）+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca（OH）22（3CaO.SiO2）+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca（OH）2水泥用量越大，晶體越多，顏色越淡。
4、環(huán)境等外在條件混凝土在施工中，水泥的水化反應(yīng)受環(huán)境的影響較大，尤其是受溫度德影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，混凝土的原材料：粗細(xì)骨料、水的溫度較低，同時(shí)受拌和機(jī)具、運(yùn)輸機(jī)具、容器、模型等的吸熱影響，混凝土最終入模的溫度亦較低，水化反應(yīng)較慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，在混凝土達(dá)到較高強(qiáng)度則花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，水化反應(yīng)得充分，析出的Ca（OH）2較少，因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。相反，當(dāng)溫度較高時(shí)，混凝土原料吸熱較多，溫度較高，同時(shí)受拌和機(jī)具、運(yùn)輸機(jī)具、容器、模型的影響，造成混凝土入模溫度較高，水化反應(yīng)較快，較高的水化熱致使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高，析出的Ca（OH）2較多，因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色，混凝土雖然短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到較高的強(qiáng)度，但后期增長(zhǎng)有限。在實(shí)際的施工中，受工期等的影響，同時(shí)為了降低成本，而采取蒸汽養(yǎng)護(hù)或其它保溫措施養(yǎng)護(hù)，但值得注意的是：升溫不應(yīng)只對(duì)混凝土加熱而忽略了原材料的溫度，因此升溫的措施應(yīng)當(dāng)雙管齊下。選擇一個(gè)合理的混凝土入模溫度和養(yǎng)護(hù)溫度，對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)最為有利，滿足整個(gè)施工進(jìn)度的需要。也就是說(shuō)，在條件許可的情況下，盡可能采用自然養(yǎng)護(hù)，在環(huán)境溫度較低時(shí)，應(yīng)對(duì)原材料和機(jī)具加熱，成型后對(duì)混凝土加熱養(yǎng)護(hù)，保持一定的濕度；在環(huán)境溫度較高時(shí)，應(yīng)對(duì)原材料、機(jī)具等降溫，不需要再對(duì)混凝土加熱養(yǎng)護(hù)，同時(shí)必須加強(qiáng)保水養(yǎng)護(hù)。
5、混凝土外觀質(zhì)量的控制對(duì)比混凝土外觀質(zhì)量由于受水泥、粗細(xì)集料等的影響，是本色的質(zhì)量；而受施工條件的影響，是隨機(jī)變化的、不定的質(zhì)量。因此要對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行控制只能從施工措施上入手，從各種施工條件中以及水泥本身的水化反應(yīng)中析出的Ca（OH）2晶體等，最終在受到各種外在條件的影響時(shí)，在混凝土內(nèi)部將形成破壞作用，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。因此控制Ca（OH）2是最重要的和首要的。
通過(guò)對(duì)青藏鐵路橋梁和環(huán)形混凝土電桿耐久性混凝土的試驗(yàn)研究表明：通過(guò)摻加粉煤灰或硅粉等可以充分利用Ca（OH）2，不僅減少水泥的用量，而且混凝土強(qiáng)度較高，而且顏色較沒(méi)摻加粉煤灰前顏色深。
通過(guò)對(duì)使用專用乳白色的隔離劑產(chǎn)品——橋梁、岔枕、電桿的外觀對(duì)比，效果比較統(tǒng)一，顏色一致，外觀美觀，完全代替了機(jī)油和肥皂水作隔離劑。
對(duì)自然養(yǎng)護(hù)和低溫養(yǎng)護(hù)的鐵路、公路橋梁外觀質(zhì)量顏色的觀察對(duì)比，較夏期高溫時(shí)間段與蒸汽高溫養(yǎng)護(hù)對(duì)比，自然養(yǎng)護(hù)和低溫養(yǎng)護(hù)的產(chǎn)品顏色較深于高溫養(yǎng)護(hù)的外觀顏色，基本接近本色。
通過(guò)對(duì)小流動(dòng)性（用水量低）的混凝土產(chǎn)品與高流動(dòng)性的混凝土產(chǎn)品外觀質(zhì)量對(duì)比，小流動(dòng)性的產(chǎn)品外觀顏色深于高流動(dòng)性的產(chǎn)品外觀。
6、結(jié)論
為了滿足施工和混凝土耐久性的要求，即要保持混凝土的流動(dòng)性，又要控制水灰比，因此在施工中應(yīng)大量使用高效減水劑，以達(dá)到控制水灰比的良好目的，減少Ca（OH）2的析出。在使用減水劑的同時(shí)，要求摻加入粉煤灰或硅粉等，提高混凝土強(qiáng)度的同時(shí)增加混凝土的耐久性，消耗水泥水化反應(yīng)中析出的多余的Ca（OH）2.在混凝土施工前必須對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境、溫度季節(jié)分布進(jìn)行充分的調(diào)查，以做好加溫和降溫的準(zhǔn)備；同時(shí)做好溫度的觀察記錄以及時(shí)進(jìn)行施工措施的調(diào)整；控制好混凝土的溫度以達(dá)到控Ca（OH）2析出量的目的。
通過(guò)對(duì)模型的清理，保持其光潔，使用與混凝土基色一致的無(wú)害的隔離劑保持混凝土構(gòu)件表面顏色的一致性。通過(guò)制定并實(shí)施詳細(xì)的施工作業(yè)指導(dǎo)方案，避免混凝土的過(guò)振離析。通過(guò)制定并實(shí)施詳細(xì)的鋼模密貼措施保證混凝土施工中不致發(fā)生漏漿、漏水而出現(xiàn)不密實(shí)部位和雜色。通過(guò)制定和組織實(shí)施混凝土施工方案，減少甚至避免混凝土施工的間斷，避免色差。通過(guò)電子計(jì)量和增加檢測(cè)含水率的頻次，控制混凝土的均一性，避免色差。通過(guò)控制粗細(xì)集料的雜物含量，避免不必要的雜色。
通過(guò)這種種措施的控制，達(dá)到比較反映混凝土基色的混凝土構(gòu)件良好的外觀質(zhì)量，即經(jīng)濟(jì)又美觀而且耐久。
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