饰面露骨料装饰技术应用于预制混凝土的要点研究

矫民

（上海伍正生装饰工程有限公司 上海 200120）

前言

目前国内装配式建筑的预制混凝土构件的外饰面处理方法，大多采用涂料，以及反打石材和反打瓷砖等方法。涂料为成膜涂覆装饰材料，用在建筑外饰面，在紫外线和大气环境的长期作用下，会逐渐开裂、直至剥落。一般涂料的使用寿命为5～10年，较长的一般为10～15年。外饰面处理采用涂料的装配式建筑，涂料到使用寿命发生开裂剥落时，需要搭设脚手架进行清除原有涂料和重新涂覆新涂料，影响建筑的正常使用，后期维护成本高。

而装配式建筑的预制混凝土构件的外饰面处理采用的反打石材和反打瓷砖工艺是从日本引进的技术，完成后饰面美观，但存在以下四个问题：

（1）长期使用可能发生反打面材泛碱白桦问题；

（2）可能发生反打面材与预制混凝土构件基材因热膨胀率不同而发生相对变位导致反打面材剥离，如遇到锚固部分石材也发生裂缝、断裂时面材存在掉落风险；

（3）反打石材和反打瓷砖工艺对预制生产要求高，不但反打面材的排版固定。以及背面锚固浪费工时，而且浇筑混凝土时反打面材缝隙间的漏浆处理也非常麻烦；

（4）反打石材和反打瓷砖的预制构件在运输和吊装时如发生反打面材损坏，修复难度大而且修复面材的牢固度大打折扣。

欧美发达国家预制混凝土构件的外饰面处理方法，还包括采用装饰造型模板通过结构装饰一体化预制工艺，和饰面露骨料装饰预制工艺。装饰造型模板预制工艺使预制混凝土结构表面产生与装饰造型模板反向对称的装饰造型和装饰肌理，实现大尺度立体装饰、装饰效果好，而且具有生产便捷、减少生产工序加快生产进度、无二次装饰附加荷载、大幅提高装饰面与主体结构的整体性、使用寿命长无需后期维护等优点。下面就饰面露骨料装饰技术应用于预制混凝土要点加以论述。

1 饰面露骨料装饰应用于混凝土概述

1.1 饰面露骨料装饰正向工艺

饰面露骨料装饰混凝土生产工艺包括装饰缓凝剂应用的正向工艺和负向工艺。正向装饰缓凝剂的正向应用第一步是浇筑混凝土，待混凝土浇筑完毕，收光较平后，将正向装饰缓凝剂涂覆在新鲜混凝土表面，24～3d内，可冲洗混凝土表面，除去表面水泥浆层，实现混凝土饰面露骨料装饰效果。正向工艺多用于现浇混凝土，有时也用于预制混凝土。

1.2 饰面露骨料装饰负向工艺

饰面露骨料装饰应用于预制混凝土大多采用装饰缓凝剂处理模具表面的负向工艺，即先将装饰缓凝剂涂覆在待浇筑预制混凝土模具的表面上，待装饰缓凝剂干燥后即可浇筑混凝土。一般24h后，混凝土构件即可冲洗，除去表面与缓凝剂反应的水泥浆层，实现混凝土饰面露骨料装饰效果。装饰缓凝剂处理模具表面的负向工艺也可以应用于现浇立面露骨料装饰。

2 饰面露骨料装饰技术应用于预制混凝土要点

饰面露骨料装饰应用于预制混凝土工艺的关键技术是，先对预制混凝土构件饰面层的骨料级配和颜色根据设计要求的露骨料的颜色和效果进行设计，然后通过在预制混凝土构件模具表面用装饰缓凝剂进行表面处理，装饰缓凝剂干燥后浇筑混凝土饰面层，饰面层初凝前浇筑混凝土结构层。混凝土构件脱模后冲洗构件饰面，使之均匀露出彩色骨料实现露骨料装饰效果，最后涂覆保护剂加以保护。下面针对上述要点加以详述。

2.1 饰面层彩色骨料级配设计

先对预制混凝土构件饰面层的骨料级配和颜色根据设计要求的仿石的颜色和效果进行设计，饰面露骨料装饰预制混凝土饰面层采用的彩色骨料，一般为花岗岩、大理石、玄武岩或其他传统的碎石颗粒，参照设计要求的露骨料颜色和效果进行搭配，试验室试制小样效果确认后，进行中试，然后可批量生产。

2.2 选择合适的装饰缓凝剂类型，确定合适的冲洗深度

负向装饰缓凝剂是一种含有混凝土表面缓凝剂的溶剂，用于负向冲洗工艺，可实现多种不同的冲洗深度。依据确定的冲洗露骨料深度要求，选择合适的装饰缓凝剂等级。根据已设计的骨料级配选择合适的露骨料深度的装饰缓凝剂类型，即选择合适的冲洗露骨料深度。冲洗深度是一项指标值，取决于水泥的种类、水灰比、骨料和浆料的比例等。一般而言，冲洗露骨料深度可分为三个不同的等级：

2.2.1 纳米级别

纳米级和微小级骨料可在装饰缓凝剂的作用下形成0.1～0.25mm的露骨料装饰混凝土。冲洗后外观效果非常接近酸洗效果或细砂岩表面。

2.2.2 细小级别

细小级别骨料可在装饰缓凝剂的作用下形成冲洗深度小于2mm的露骨料装饰混凝土，冲洗后外观效果非常接近天然花岗岩表面。

2.2.3较深级别

较深级别骨料可在装饰缓凝剂的作用下形成冲洗深度大于2mm露骨料装饰混凝土，一般适用于露骨料透水地面以及特殊效果需求。

图1 负向装饰缓凝剂应用于预制混凝土不同的饰面效果

2.3 预制模板饰面涂覆负向型装饰缓凝剂

每次浇筑混凝土构件前，先将负向装饰缓凝剂用搅拌器搅拌均匀，用短毛滚刷或合适的喷雾器在模具表面涂抹一层薄而均匀的装饰缓凝剂产品，保证装饰缓凝剂产品快速干燥（干燥时间取决于天气条件，一般可能需要15～60min），干燥后可浇注混凝土。如需加热养护，则模具加热至少应在缓凝剂喷涂2h后。如果喷涂缓凝剂的接触面是碱性的，建议第一次应用前将模具表面进行中和处理。

图2 用负向型装饰缓凝剂处理预制模具表面

2.4 预制生产混凝土构件

装饰缓凝剂干燥后即可浇筑混凝土饰面层。混凝土的混合比例、生产工艺和生产时间、构件的厚度和相对环境温度必须通过不断试验来确定。为了达到最佳效果，应避免过早浇筑混凝土或脱模。一般可通过使用不同型号的负向装饰缓凝剂或改变生产工艺参数或混凝土配比来补偿在试验阶段不可避免的变化。

2.5 脱模、冲洗

混凝土在模具里至少停留8h以上。一般在24h后，混凝土预制构件即可脱模然后冲洗。用高压水枪冲洗与装饰缓凝剂发生反应的部分，会呈现露骨料的效果，冲洗水泥浆料的深度最多可达混凝土板材的1/3厚度。为平衡生产中潜在的不确定参数波动并为了减少冲洗深度，混凝土构件可在脱模后2～8h进行冲洗（正确的时间也需要试验确定）。特殊情况需要时，负向装饰缓凝剂也可以在48～72h后脱模冲洗掉，但需进行试验确定。混凝土构件的冲洗时间可通过初步测试确认满意效果后，再开始生产批量冲洗。同一类型混凝土构件的冲洗时间应保持一致。使用高压水枪可以获得最佳的冲洗效果，干刷后再进行清洗也是可行的。

图3 浇筑和脱模后冲洗

2.6 饰面损坏修补

冲洗好的预制构件在运输和吊装过程中如饰面层发生局部轻微损坏，可以按饰面层小骨料级配调制饰面层修补料（去掉大骨料），然后修补损坏处。修补料固化后用同等冲洗级别的正向缓凝剂处理修补处，露出骨料，使修补处露骨料效果接近预制构件大面的露骨料效果。

2.7 涂覆保护剂

露骨料装饰混凝土饰面需要涂覆保护剂，封闭骨料间的空隙，对露骨料效果加以保护。保护剂渗透后形成一层薄膜，可在混凝土露骨料饰面干燥后当天应用保护剂。

图4 饰面露骨料装饰技术应用于预制混凝土国内外工程的案例

3 结论与展望

综上所述，饰面露骨料装饰预制工艺具有多种不同冲洗深度类型、装饰效果好，同时生产便捷、产品冲洗效果均匀、快速干燥、清洗时间范围广、清洗成本低。与反打饰面材料相比，还具有无二次装饰附加荷载、大幅提高装饰面与主体结构的整体性、使用寿命长等优点。既能降低造价，又符合当前大力提倡自然环保和绿色低碳的生态理念。露骨料装饰混凝土不仅有良好的视觉效果，还因其防滑效果极具应用性，不只适用于预制墙面，同时也适合用于预制地面铺装，将具有广阔的市场发展前景。

[1]德国DINV18500标准.

[2]德国RECKLI负向装饰缓凝剂技术手册.

[3]装饰缓凝剂预制构件厂生产技术支持报告.