坍落度变化对混凝土色差的影响

坍落度变化对混凝土色差的影响

[摘要]混凝土坍落度是混凝土生产施工重要的性能指标，而混凝土色差是现代混凝土工程重要外观指标。在混凝土施工过程中，使用相同材料和施工工艺，控制混凝土坍落度较小波动往往比较困难，浇筑的混凝外观颜色也存在一定的差异，两者之间存在着一定的联系。本文旨在研究坍落度对色差的影响，通过查阅相关资料并进行验证性试验，探究坍落度与色差之间的关系。[关键词]坍落度色差混凝土0引言在以往的混凝土工程中，施工性能和力学性能是工程控制的两个重要指标，对外观质量并没有做统一的要求，对于有外观要求的混凝土往往也是通过后期的装饰进行完善。随着建筑现代主义这一概念的提出，装配式建筑的推广，对混凝土的外观质量要求进一步提高，在城市建筑和市政道路上表现的尤为突出。混凝土外观质量包括表面平整度、颜色均匀一致性、有无色差、是否有蜂窝麻面、漏浆、夹渣、粉化、锈斑和明显气泡、气泡大小及数量等。混凝土色差作为外观质量的重要指标之一，体现了混凝土外观质量的优良性。1工程概况成都天府国际机场航站区配套市政工程是连接场外道路和航站楼的重要通道，该工程施工包括桥梁、下穿隧道、综合管廊、给排水等相关内容，空港大道高架桥是本工程施工的重点。空港大道高架桥作为连接机场高速和航站楼高架桥的重要通道，进入天府机场的第一形象展示区，对混凝土外观质量提出了更高的要求，即混凝土外观质量需达到清水混凝土[1]的要求。2坍落度的影响因素坍落度是混凝土和易性测定方法与指标，测定内容包括混凝土的保水性，流动性和粘聚性。根据相关理论和现场实际情况总结，影响混凝土坍落度的主要因素有：(1)混凝土用水量[2]，在原材料确定的情况下，用水量越大，坍落度越大，反之亦然；(2)混凝土外加剂，外加剂的品种型号、外加剂的掺量以及外加剂质量稳定度则是混凝土外加剂的三个重要指标；(3)混凝土砂率,混凝土砂率表现为骨料的密实程度，适宜的砂率对混凝土和易性有良好的促进作用；(4)水灰比,一定用水量和砂率，胶凝材料用量变化，水灰比越大坍落度越大，反之亦然；(5)其他因素，混凝土原材料质量也是坍落度变化的影响因素，包括骨料含泥量、碎石的针片状含量、粉煤灰的质量等。拌和情况同样影响混凝土的坍落度，包括拌和时间、拌和功率等。3色差的影响因素3.1混凝土原材料混凝土原材料是混凝土颜色的主要影响因素，原材料的变化将会直接导致混凝土出现色差[3]，影响方式主要是水泥硬化后颜色、胶凝材料（特别是粉煤灰）颜色、砂石骨料的空隙率等。原材料统一，对保证混凝土颜色具有积极意义。3.2混凝土拌和状况混凝土拌和对混凝土颜色的影响分为不等量称量和不均匀拌和两个方面。不等量称量是指每次每盘混凝土拌和时原材料的实际用量的变化，而不均匀拌和则是指不同的拌和程度，不均匀的拌和效果。3.3混凝土模板及脱模剂混凝土表面直接接触模板和脱模剂，模板的平整度光洁度直接映射在混凝土表面，脱模剂的不同对混凝土表面颜色也会产生不同的影响[4]。当使用光洁平整的模板和良好的脱模剂，混凝土表面也会平整光泽，颜色均匀；反之则会出现瑕疵点、色差痕迹。3.4施工工艺施工工艺对混凝土的色差也有一定的影响，特别是不同的震动时间和相邻两次混凝土浇筑时间间隔。相邻两次混凝土浇筑时间间隔过长，混凝土结构受到破坏，上一次混凝土面层的浆体明显聚积，是导致混凝土色差的一个重要原因。3.5其他因素混凝土的强度以及坍落度也会对坍落度造成影响。在所有的影响因素确定的情况下，除拌和状况因素不能完全消除，混凝土坍落度变化则是控制的重点。4坍落度与色差的关系4.1确定混凝土配合比本工程空港大道高架桥梁体部分主要使用C50混凝土，梁体为预应力，混凝土10d抗压强度需达到设计强度的90%以上，同时要求混凝土CL-含量不大于0.06%，碱含量不大于3kg/m³，原材料需符合《公路桥涵施工技术规范》中的高性能混凝土的相关要求。通过配合比设计，确定了以下混凝土配合比：等级材料名称水水泥细骨料粗骨料减水剂粉煤灰硅粉厂家产地简阳峨胜汉旺汉旺中建科技博磊朗天规格型号自来水P.O42.5R2.6～3.05～20ZJ-3F类Ⅰ级/C50用量（m³/kg）15739079098010.380204.2不同出机坍落度混凝土色差的变化混凝土出机坍落度是混凝土生产控制的重点之一，为保证混凝土的坍落度符合设计要求，每次混凝土开盘时进行砂石料含水率的测量，保证混凝土的水胶比，从而达到控制坍落度的目的。在原材料确定时，导致出机坍落度的变化主要是含水率变化和计量误差。按照设计的配合比生产时，水胶比越大，坍落度越大，反之坍落度则越小。本工程使用的C50混凝土坍落度设计为180±20mm，不同的坍落度表现出不同的工作性能，根据实测得出C50混凝土不同出机坍落度的工作性能如下:序号出机坍落度（mm）出机流动度（mm）含气量（%）初凝时间泌水率（%）和易性12005502.29h30min不泌水和易性良好21805102.48h55min不泌水和易性良好31604602.56h50min不泌水和易性一般将180mm坍落度混凝土单独入模，并将以上三种出机坍落度的混凝土分作三层先后入模并做编号②，模板采用钢模板，脱模剂为中建新科技生产的水性脱模剂。振捣时采用小型插入式振捣棒，振至表面基本无气泡，环境温度18～25℃，养护24小时后脱模。试块外观情况如下图所示：试件①试件②试件①为180mm坍落度混凝土单独入模，一次成型，混凝土表面颜色均匀，基本无色差。试件②由下到上分别为坍落度160mm、180mm、200mm，各层之间颜色由深变浅，出现了一定的颜色变化，各层之间的分界线略微明显。4.3不同经时坍落度混凝土色差的变化混凝土坍落度主要表现为出机坍落度和经时坍落度，经时坍落度的变化具有不确定性。经时坍落度变化的原因包括外加剂、时间、原材料质量，不同的外加剂性能是导致经时坍落度变化的主要原因。不同的外加剂对于混凝土保坍性能不一样，混凝土运输施工的时间越长、坍落度损失越明显（缓释性混凝土除外）；原材料的级配、含泥量对坍落度损失也起到重要作用，级配越差、含泥量越大、坍落度损失越明显。不同坍落度经时坍落度的工作性能如下：序号出机坍落度（mm）出机扩展度（mm）静置时间（min）经时坍落度（mm）经时扩展度（mm）泌水率（%）和易性420055060195540不泌水和易性良好520056090195535不泌水和易性良好6200550120190520不泌水和易性良好718051560180500不泌水和易性良好818052090170485不泌水和易性一般9180510120165450不泌水和易性差1016047060150400不泌水和易性一般1116046590120/不泌水和易性差混凝土经过一小时静置并重新拌制后，将上述4、5、6按照倒序分层入模并做编号③，7、8、10按照倒序分层入模并做编号④，脱模剂、振捣、养护同出机坍落度试件试验时一致。两组试件外观情况如下：试件③试件④试件③显示经过一段时间的坍落度损失，混凝土整体颜色偏暗，坍落度相对稳定，混凝土色差变化不大。试件④则显示随着混凝土坍落度和工作性能的降低，混凝土出现了明显的色差，外观颜色的均匀度进一步降低，混凝土外观质量较差。4.4出机坍落度与经时坍落度混凝土色差的变化混凝土静置一小时后重新拌和，将1、4与6分层入模并做编号⑤，将2、7与9分层入模并做编号⑥，脱模剂、振捣、养护同出机坍落度试件试验时一致。两组试件外观情况如下：试件⑤试件⑥试件⑤显示坍落度变化相对较小，混凝土有细微的色差变化。试件⑥显示混凝土经过一段时间的坍损，混凝土坍落度变化过大，混凝土色差难以控制，外观质量非常差。5结语在混凝土原材料及配合比一定的前提下，相同的施工工艺不同的混凝土坍落度会导致混凝土外观的颜色变化。坍落度越小混凝土颜色越深，坍落度越大混凝土颜色相对较浅；不同的混凝土坍落度会导致混凝土外观色差，坍落度相差过大，色差相应越大；同时较小坍落度的混凝土表面颜色的均匀度相对较大坍落度的混凝土较差。施工生产过程中，适宜的坍落度能确保混凝土的颜色统一，确保混凝土的坍落度不产生较大变化，能有效的控制混凝土的色差。参考文献[1]郭伟,路林海.清水混凝土概念、研究现状、存在问题及配合比设计方法综述[J].混凝土与水泥制品,2016,10(1