工程中如何实现清水混凝土外观颜色的一致性

高品质建筑一定是精湛工艺技术的产物。从施工角度出发，模板选用、混凝土控制、施工工艺及细部处理是实现清水混凝土外观颜色均匀的四大要素，缺一不可。结合多个清水混凝土工程实践经验，系统总结以上4个要素中的技术要点，并提出有针对性的预先控制措施。

1外观颜色差异

排除脱模剂转移、环境污染等外在因素影响，平直的清水混凝土构件表面外观颜色差异主要体现在以下2个部位。

1）与模板面接触的混凝土表面易有黑斑、黑色顺筋条纹等缺陷。

2）模板接缝、施工缝、螺杆洞、线盒边缘等间隙处，易有黑色线条、熊猫眼等缺陷。

其中，与模板面接触的混凝土表面颜色差异受模板表面粗糙度、混凝土和易性及施工工艺影响；而间隙处的颜色差异取决于细部处理的精细程度。

2模板选用

一般清水混凝土的固有色为灰色，只有亮（明）度一种量度，其差异取决于反射光进入人眼的总量大小。从侧面观察时，若自然光经混凝土表面反射进入人眼的漫反射光量基本相同，则混凝土的外观颜色基本一致。

表面粗糙度是指物体表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。干燥条件下，混凝土表面粗糙度基本决定了混凝土表面对光的反射方式和分散能力。张颖茹等研究表明：物体表面粗糙度越小，物体表面镜面反射的现象越明显；反之则主要呈现出一定的漫反射特征。可见混凝土表面的粗糙度基本决定了混凝土颜色的深浅，粗糙度的均匀性决定混凝土外观颜色的一致性。工程实践证明：粗糙度较大的模板制作的混凝土构件颜色较浅，粗糙度较小的镜面模板制作的混凝土构件颜色较深。

大多清水混凝土工程采用木模板。混凝土水化初期，由于模板吸水率的影响，混凝土构件表面与内部会形成湿度梯度，引起混凝土孔溶液向表面迁移，形成黑色斑点。

综上所述，应选用表面粗糙度均匀、吸水率较低的模板，同时为满足构件尺寸的精度，应兼顾模板厚度和日照下的防变形能力。

3混凝土控制

清水混凝土配制应以“实现混凝土拌合物经泵送、浇筑、振捣等工序后，仍能具有较高的相对均匀性”为目标。原材料选择和配合比设计均围绕实现目标强度和目标和易性展开，需实现新拌混凝土流动性、黏聚性、保水性三者的协调统一，也需与施工工艺相匹配。

3.1原材料选择

1）胶凝材料较大程度决定了混凝土的固有色。一般建议采用纯水泥配制清水混凝土，当矿物掺和料的供应品质较稳定时，也可辅助采用矿物掺和料实现目标和易性，其中粉煤灰的颜色应与水泥颜色相近。

2）粗骨料宜选用5～20mm连续级配碎石，空隙率不宜超过40%；细骨料宜选用细度模数为2.3～2.6的中粗砂，也可经粗、细砂复配获得，但应兼顾中、细砂颗粒的比例不宜偏少，其对混凝土黏聚性的控制有较大影响。

3）外加剂在协调配合比各参数以实现目标和易性起重要作用，需在与水泥有良好适应性的前提下，着重解决混凝土泌水、保持浆体适宜黏度等问题。

3.2和易性控制

1）较高的流动性是实现混凝土各组分相对均匀的主要性能。若流动性偏小，极易在竖向构件表面出现较多数量的坑点。

2）良好的黏聚性是维持混凝土各组分相对均匀的主要性能。需结合骨料粒径、拟采用的振捣方式进行调整，应确保拌合物的边缘具有明显的坡角，如图1所示。

3）优质的保水性是清水混凝土制备的关键性能，以保证水分在混凝土内部分布的均匀性。较多泌水会引起砂线、水波纹等质量缺陷；少量泌水是导致黑色条纹的重要影响因素。建议清水混凝土拌合物的和易性控制如表1所示。另外，需要重点关注的是，混凝土单方用水量不宜过低。

4施工工艺

1）竖向结构与水平结构应分开浇筑。

2）混凝土浇筑时需定点设置卸料口，并将卸料导管伸至构件底部以上30～50cm，分层浇筑，边浇筑边上拔导管。一方面降低浇筑高度对混凝土的影响；另一方面避免混凝土浆体在卸料时散落在侧模之上，因凝结时差导致花斑。

3）振捣棒需提前置于构件底部，待每层混凝土静止后启动振捣棒，缓慢上拔，振动时间应结合混凝土黏聚性确定，不宜过长。当构件较长时，可按1.0～1.2m的间距布置振捣棒，浇筑过程中同步提升。同时，应避免振捣棒触碰钢筋的现象，以减少黑色顺筋条纹的出现。

4）拆模时间是影响混凝土外观颜色深浅的关键因素。清水混凝土构件的拆模时间宜早不宜迟，随着拆模时间延长，其外观颜色有变深的趋势，表面黑斑数量有增长的趋势。一般建议拆模时间控制在：夏季24～30h；冬季48～60h，并结合气温变化进行调整。

5）拆模后不宜进行湿养护。湿养护会促进混凝土中的孔溶液向表面迁移、集聚、结晶，增加黑斑数量。

5细部处理

有间隙处的变色现象与混凝土在该处失水有关，缓慢的持续失水使向该处迁移的孔溶液相比要多，形成孔隙结构封闭的致密结构，呈现黑色。细部处理主要体现在以下方面，如图2所示。

1）采用双层模板，内外模板错缝处理，错缝间距≥300mm。

2）模板侧边需高精度切割，并涂刷防水剂，避免模板侧边吸水。

3）相邻模板连接处粘贴超薄弹性橡胶条并夹紧。

4）明缝条在模板上固定后，接缝处涂玻璃胶密封，与混凝土接触面涂刷防水剂。

5）采用三节式或五节式螺杆，堵头处增设1.5mm厚橡胶垫片。

6）线盒提前固定在模板上，在与模板交接接缝处涂玻璃胶密封。

6结语

经过多个清水混凝土工程的不断摸索，总结相关经验，从4方面系统地提出实现清水混凝土外观颜色一致的技术要点。正确的混凝土控制和模板选用是实现的前提，合理的现场施工工艺是实现的关键，精细的细部处理是实现的保障，四者相辅相成。本研究成果已在多个清水混凝土工程中得到成功应用，并取得非常好的工程效果。