前言

隨著社會的發展，人們的欣賞水平也在逐漸提高，從初始追求豪華靚麗的建築又迴歸到返璞歸真的時代。清水混凝土建築因其自然古樸越來越受到一些建築工程師的青睞。

清水混凝土即一次成型，不做任何裝飾的混凝土，其要求混凝土表面光滑、顏色均勻，取消了抹灰層和麵層，消除了抹灰工程易空鼓、脫落和開裂的質量通病，減少了施工揚塵和建築垃圾產生，減少了裝修，而且節約了大批人力和裝置費用，降低了工程成本，廣泛應用於各種工程建築中。

目前已發展為“鏡面混凝土”和“彩色清水混凝土”。然而，

清水混凝土在製備過程中易受原材料、配合比、施工工藝、模板等

眾多因素的影響，極易出現各種各樣的表面缺陷，如表面氣泡、色差、蜂窩麻面、黑斑、表面泌水、表面裂紋等。

現在部分工程結構複雜，如配筋稠密且複雜；有的則是特種薄壁結構、異形高細結構等，不易振搗，施工非常困難。

這些工程會要求大流動性混凝土，甚至達到自密實，即具有良好的流動性、填充性和抗離析性，施工時無需振搗或少振搗，自流平和自由充滿模板的所有空間。

其拌合物效能：

坍落擴充套件度指標一般為550～850mm；T500和V型漏斗指標應控制小於25s

；在間隙透過性的表徵方面，歐洲、日本和中國分別使用L型箱、U型箱和J環測試，其控制指標分別為≥0。8、≥300mm和25＜PA1≤50mm/0＜PA2≤25mm。

自密實清水混凝土要求兼具自密實和清水的優點，但實際應用中充滿矛盾和問題。顯然自密實不利於清水，如

自密實混凝土因要求大流動性，因而膠凝材料用量大（450～550kg/m3），同時較高的含氣量（2。5%～4。5%）會降低剪下力，增加流動速度；

為了防止離析泌水，又要求漿體黏度大，砂率高（47%～55%）

，但這易使氣泡富集在混凝土表面難以排出，這與清水混凝土要求表面無孔洞形成矛盾；而

清水混凝土則希望設計坍落度不宜過大，應控制在180～230mm之間，砂率較低，宜控制在35%～42%，控制漿體含量0。32～0。35和含氣量2%～3%或小於2%，才有利於清水混凝土的表觀質量

。

清水混凝土還應透過振搗使混凝土提高填充性和排除混凝土中的氣泡，降低表面氣孔含量，而自密實混凝土採取振搗方式排除氣泡將增加其離析泌水的可能。

本文綜述了清水混凝土各種表面缺陷出現的機理和影響因素，分析了現有工程的各種清水混凝土或自密實混凝土的應用技術和製備理論，提出製備自密實清水混凝土的合理建議，從而促進清水混凝土的應用和發展。

清水混凝土表面缺陷形成機理

清水混凝土各種缺陷如圖1所示。

氣泡：

混凝土中氣泡一般是由材料本身和機械作用引入的。

引入氣體的材料主要是外加劑和粉煤灰

，大部分外加劑都具有引氣作用，而粉煤灰引氣主要是因為NOX遇到鹼性環境生成氨氣（NH3）。

Powers描述了氣泡在混凝土中由於機械作用形成的兩個過程：①氣泡形成，空氣在渦流作用下被包裹住；②氣泡穩定，攪拌過程會導致空氣的引入，細骨料形成三維空間薄膜。

這些漿液中氣泡的液膜黏附有大量水化和未水化的粉料顆粒，使氣泡的液膜轉變成液固複合膜，表面張力變大，故氣泡能夠穩定存在。混凝土表面氣泡的形成主要是混凝土中的氣泡無法順利排出並聚集在模板邊緣的結果。

色差：

水泥漿的顏色決定了混凝土表面的基本顏色，水泥漿體的顏色受到細骨料、水泥品種、摻合料及其摻量影響；而粗骨料的基岩顏色只能透過水泥水化後的毛細孔透出，對混凝土表面顏色影響不大。

同時，

混凝土各組分的不均勻性也會造成色差，尤其是混凝土的離析、泌水和漏漿

。最後，脫模劑塗刷不均勻和養護不穩定均會造成混凝土表面色差。

蜂窩麻面

：蜂窩為結構表面呈現蜂窩狀的窟窿；麻面為結構表面密佈小凹坑。

混凝土表面的蜂窩麻面主要為氣泡和水泡導致的，氣泡為混凝土中沒有及時排出的氣體所形成；水泡為水泥顆粒凝絮作用所包裹的水，在後期蒸發後的水囊空腔所形成的

。

造成氣泡和水泡的因素主要有混凝土配合比不當、混凝土拌合不均勻、引氣劑質量欠佳、模板問題和混凝土澆築不當等。

黑斑：

清水混凝土表面形成的黑斑通常有兩種原因：浮黑粉煤灰由於泌水上浮、混凝土表面和模板的外部汙染均會造成黑斑。

Doris等研究了混凝土黑斑產生的原因，認為表面析出高的Ca（OH）2後，易被碳化成CaCO3，使混凝土表面更密實，更易於產生毛細孔凝聚現象，因此顏色更深；而從環境的角度來看，高溼（>85%）和低溫導致毛細孔的凝聚，均易於出現黑斑現象。

水紋或水線：

水紋或水線多數是由於採用流水養護不均勻造成的

，如採用噴淋，因噴淋不均勻，流水線路就有可能形成一條條水線或水紋。

表面裂紋

：清水混凝土的表面裂紋主要是由於配合比不當，如砂石泥含量過高、用水量過大、水泥用量過多、混凝土不密實等引起的溫度收縮、乾燥收縮、溼差收縮和晶體轉變導致的膨脹等原因造成的。

其次是混凝土的養護工藝問題，預養護不好或時間太短、升降溫速率太大、脫模強度不夠、拆模時溫差太大等。

2混凝土清水效能的影響因素與控制技術

目前，清水混凝土表面性能主要受原材料、配合比、施工工藝和模板四方面的影響，下面就每種因素清水混凝土表面性能的影響機理進行綜述性分析。

2.1原材料的影響

清水混凝土表面的顏色均一性很大程度受原材料顏色的影響。為了保持清水混凝土色澤的一致，原材料質量和外觀顏色應儘量均勻統一，除了顏色控制，粗細骨料都應嚴格控制含泥量和泥塊含量，雜質含量過多會影響混凝土表面的色澤。

粗骨料針片狀顆粒不應超過5％

，因為針片狀過多將導致混凝土孔隙率上升，易形成氣泡，增大了混凝土表面各種缺陷產生的可能性；其次要保證外加劑效能的穩定性。

2.2配合比的影響

清水混凝土的配合比除了要滿足強度和耐久性的要求，最重要的就是其對錶面效能的影響。配合比引數包括用水量、水膠比、膠凝材料用量和砂率。

應

儘量避免用水量過多造成泌水、浮漿和離析，避免導致色差和水紋水線等表面缺陷；膠凝材料用量不能太大，否則將導致振搗後浮漿過厚、水化熱和溫升過大而開裂

。

砂率應適當，

砂率低了易造成表面泌水和花斑紋；砂率高了易產生毛細裂縫

。對於一定配合比的清水混凝土，透過控制其黏度，保證新拌狀態時的流動性及包裹性，可使混凝土表面呈現出色澤均勻、美觀的鏡面效果。

2.3施工工藝的影響

清水混凝土的施工工藝包括攪拌、澆築、振搗和養護。攪拌時間不足，可能導致色差、開裂；若攪拌時間過長，會使得混凝土含氣量增加，甚至造成混凝土離析。

在實際工程中為了加快施工速度，

澆築厚度往往偏高，導致混凝土中的氣泡很難排出，使混凝土表面出現孔洞和麻面

。振搗有利於排出氣泡和消除蜂窩麻面，但應嚴格控制操作時間，

過振易導致離析泌水和浮漿的產生，從而形成色差和黑斑等表面缺陷

。

清水混凝土的拆模養護時間一般不得低於48h

，為了防止表面汙染，應在拆模後對錶面覆蓋薄膜進行保護，如養護不當，表面極容易因失水而出現微裂縫；而採用流水養護易形成水紋或水線，影響外觀質量。

清水混凝土在澆築前必須檢查其坍落度、保水性、黏聚性和可泵性，不符合要求時，不得施工；現場對流動性不夠的拌合料可採用二次新增減水劑的措施調整混凝土坍落度，加入後必須攪拌均勻。

清水混凝土最終的裝飾效果，60%取決於混凝土澆築的質量，40%取決於後期的透明保護噴塗施工，因此，必須控制好清水混凝土的澆築施工。

混凝土澆築時下料高度應控制在2m以內，混凝土每一層澆築厚度不得超過50cm，上一層振搗應確保振搗棒插入下一層不小於5～10cm，振搗時間以混凝土翻漿不再下沉和表面無氣泡泛起為止，一般為15s左右。

振動棒應採用“快插慢拔”、均勻布點，並使振動棒在振搗過程中上下略有抽動，使混凝土振動均勻。

2.4模板工程的影響

模板工程是影響混凝土清水效能的關鍵技術之一。清水混凝土模板必須克服普通混凝土模板最常見的接縫或出筋處漏漿、稜角處易開裂以及線條不順暢等原因導致的混凝土表觀缺陷。

模板應具有一定的剛度、硬度、光潔度和耐腐蝕性，並具有一定的吸水性，脫模後不黏膜、不起皮，這樣形成的混凝土才有鏡面效果。其次模板製作應嚴格按照混凝土構件尺寸，尤其在模板接縫處，應接觸嚴密，否則可能出現掛漿、漏漿造成表面缺陷。

脫模劑的品種與效能對清水混凝土表面性能影響很大，應用無色、均質的液體脫模劑，且對模板無腐蝕，脫模時不黏附漿體。施工前必須將模板清洗乾淨並晾乾。

塗刷必須均勻適量，不得有流體狀，塗刷完後做好保護，以防汙染。對於易於漏漿的接縫和螺栓處，應貼上海綿條或加塑膠堵頭。

總體而言，實現混凝土清水技術只有做到原材料、拌合物效能、混凝土澆築施工控制水平和模板工程的環環相扣，質量嚴格把控，才能保證混凝土表面質量，從而達到清水混凝土的標準。

（本文來自砼話）