清水混凝土质量控制

刘如明，白体新

（1. 杭州宝基建材有限公司，浙江 杭州 311300；2. 建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024）

0 概述

清水混凝土是指混凝土凝结硬化成型后，不需要任何装饰和加工处理，在混凝土表面达到设计要求观感和质量，采用自然颜色作为混凝土的装饰表面。混凝土要求表面骨料、钢筋无外露，无蜂窝麻面孔洞，无气泡，无砂带和黑斑；表面光滑平整、清洁、颜色一致；模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆，且不允许出现普通混凝土常见的其它质量通病。参照国家行业标准可分为普通清水混凝土、装饰清水混凝土、饰面清水混凝土。对施工过程的各个环节要求较高，是对传统工艺的一个挑战。

1 质量控制措施

1.1 混凝土配合比设计

按照 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》规定进行配合比设计及参照其他规范，混凝土配制强度、拌合物的性能、耐久性能、长期性能、力学性能及其他技术指标满足设计要求，优化配合比，调整各种原材料的掺加用量，使混凝土配合比达到最优。确定最大水泥用量和最小水泥用量，观察不同混凝土配合比原材用量，成型后色差的变化，尽量使用原材料稳定、同一生产厂家供应的原材料，对清水混凝土碱含量和氯离子含量进行计算评估；并根据环境气候条件、温度变化、运输快慢、距离远近、道路状况、原材料质量变化情况等因素，进行综合考虑实时调整。

1.2 原材料质量控制

1.2.1 水泥

为保证色差一致，水泥 C40 墩柱和墩帽部位及C50 箱梁板部位统一使用安徽宁国海螺水泥厂生产的P·Ⅱ52.5 级硅酸盐水泥，对水泥生产材料稳定性考察和评估，水泥 28 天强度活性高、需水量小，混凝土单方用水量少，水泥无明显可见色差，均匀稳定一致，有害物质含量低，外加剂与水泥适应性好。每车水泥入库前进行取样色差对比检验，无明显色差方可入库。所有原材料，包括水泥、矿粉、外加剂等实行专人管理，原材料进料口实行上锁，以免混淆。核对运输单、合格证、质保书等质量资料。

1.2.2 外加剂

使用浙江德清五龙外加剂厂生产的高浓减水泵送剂，混凝土的减水率在 20.0% 以上，87g 水净浆流动度在 220mm 以上，并作外加剂与水泥、各种掺合料、砂石料的相容性试验，掺量经试验确定，其他指标必须符合质量要求。外加剂进场前增加色差对比检验，增加或减少外加剂用量，观察混凝土颜色是否有明显的变化，若颜色有变化，外加剂与各种原材料相容性不适应，禁止使用，同时核对合格证等质量保证资料。

1.2.3 砂石料选用

粗集料选用临安石料厂生产的 5～16 mm 和 16～25mm 两种规格级配青色碎石。为提高混凝土和易性、可泵性、密实度，粗集料需要调配成 5～25mm 连续级配的碎石，经测定筛分试验 5～16mm、16～25mm 两种规格级碎石的掺加比例为 1:4。针、片状颗粒含量按质量计＜10%，岩石的抗压强度比混凝土配合比设计强度至少高出 25%，压碎指标值＜9%，含泥量＜0.5%，泥块含量＜0.2%，表观密度＞2600kg/m3，不得夹带其它杂物，其它指标均符合 JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》及其它行业有关质量标准要求。

细集料选用颗粒洁净、质地坚硬无风化石的机制加工砂，颜色尽量均匀一致，一般细度模数在 3.1 左右，掺少量的颜色一致的天然细砂，两种砂混合使用搭配成细度模数在 2.7 左右中砂，含泥量＜2.0%，泥块含量＜0.5%，产地颜色保持一致，其它指标符合 JGJ 52—2006 的有关技术标准要求。

1.2.4 矿粉

实际上清水混凝土，适宜的掺加矿粉可以延缓混凝土的凝结时间，改善混凝土的性能，降低水化热，早期强度低但后期强度高，耐久性提高。适当掺量还可以减少单方混凝土的用水量，掺多了后容易泌水，表面有水纹流淌，对预应力混凝土结构不利，不掺或少掺混凝土早期水化热高，对防止开裂不利，掺量经试验确定。清水混凝土 C40 墩柱矿粉掺加量不宜超过胶凝材料用量的 25%，C50 矿粉掺加量不宜超过胶凝材料用量的20%，注意混凝土泌水和色差，养护措施比普通混凝土相应延长。

1.2.5 水

除满足 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》的要求外，注意色差的变化。

1.3 混凝土生产质量控制

清水混凝土生产质量控制比普通混凝土更加严格，计量精度要求更高，确保各原材料计量准确，使用精度符合要求，最好专线生产、专人监管，防止与其他原材料混淆，注意砂、石料仓在切换过程中以及水泥和其它胶凝材料螺旋在切换过程中，混入其它材料而造成混凝土色差。生产前由试验室工艺员、控制室操作员共同核对配合比数据，并经工艺员、操作员双方当班人员共同签字确认方可开机生产。在生产过程中，试验室质量检验人员按规定抽查每车混凝土搅料时间、拌合物的性能、材料色差、坍落度等，严禁不合格混凝土出厂。清水混凝土比普通混凝土搅拌时间宜延长 35s，当气温≤25℃ 时，混凝土出厂坍落度宜控制在 160mm 左右；当气温＞25℃ 时，出厂坍落度宜控制在 180mm 左右；混凝土到现场入泵时坍落度宜控制在 140mm 左右。混凝土运输泵送时间，当气温≤25℃ 时，混凝土应在 120分钟内卸料完成，气温＞25℃ 时，应在 90 分钟内卸料完成，超过规定时间，退回混凝土公司做降级处理。混凝土凝结时间，初凝大约控制在 6 小时左右，终凝大约控制在 8 小时左右。为减少坍落度损失，砂、石料不得被太阳直射，应采取遮阳和降温措施。混凝土的泵送与运输，根据施工现场情况调整，现场至少备有 4 台搅拌车等待。根据一次连续浇捣方量和运输距离，合理安排运输搅拌车和泵送设备，宜保证混凝土浇筑的连续性，同时制定停电、停水应急预案。

1.4 清水混凝土现场质量检验

混凝土运至现场后除严格按照 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB/T 14902—2012《预拌混凝土》及交通工程有关规范取样验收外，应在混凝土运至浇筑地点，在混凝土公司、施工单位和监理三方人员在场的情况下，由施工单位专业技术人员20 分钟内完成取样工作，并应在 40 分钟内完成试件制作工作。取样应在同一部搅拌车中卸料量的 25%～75%之间采取，每次取样不少于 0.03m3，且不少于试验项目所需检验用量的 1.5 倍，同时检测发货数量、坍落度、强度等级、混凝土标识、运输时间、浇筑工程名称及结构部位，有无泌水离析、拌合物的性能是否符合可泵性要求，混凝土是否存在色差等。并由监理人员、施工单位技术人员、混凝土公司技术人员三方人员共同签字，做好交接验收记录。

1.5 清水混凝土工程施工振捣与养护

1.5.1 清水混凝土工程

模板质量决定清水混凝土的外观质量，模板的尺寸、规格、强度、刚度、平整度、表面光洁度和清洁度必须满足设计要求。模板的接缝应平整严密，板面拼缝与大模板的拼缝必须与建筑设计明缝、禅缝相对应，接缝处严禁漏浆。模板的轴线以中心线对称均匀分布，接缝合理，宜整齐排列，横平竖直，同一标高处横缝应在同一平面上，余数宜布置在柱顶或尾部，预留对拉螺栓孔位置准确，宜对称统一布置。模板根据混凝土结构部位不同，宜选用木模、铝模或定型钢模，模板表面涂刷一层脱模剂，应选用无色、无污染、又能方便脱模的外加剂。

1.5.2 清水混凝土浇筑

浇筑前先检查模板的位置、标高、截面尺寸、各种预埋螺栓、预埋件、预留孔位置是否符合设计要求，钢筋位置、尺寸、规格、等级是否准确。箱梁底部与墩柱顶部，墩柱根部与基础顶部之间，浇混凝土前剔除施工缝处松动石子或浮浆层，查看模板内部是否清理干净，混凝土施工缝处接缝是否经过凿毛处理，用水冲洗干净且无积水。浇筑前先铺 50mm 与混凝土同等级或略高等级的水泥砂浆，浇筑砂浆时应以角部为起点，以免接缝部位产生烂根，影响混凝土观感质量。底板混凝土可一次铺满，底板与侧板交接部位应振捣密实，侧板可按梁高度分段分层浇筑，墩柱宜分层浇捣，每层混凝土浇筑高度宜控制在 300～500mm 之间，振动棒水平距离不宜大于 500mm，且在振幅有效范围内，混凝土表面不再冒气泡和出现均匀水泥浆为止，不得漏振、过振，尤其各交接部位和钢筋密集处。浇捣上层混凝土应在下层混凝土初凝前进行，振动棒插入下层深度 30～50mm，刮除表面多余的浮浆，浇筑过程随时观察混凝土颜色变化质量情况。

1.5.3 清水混凝土养护

最后一次收光后，初凝前立即进行覆盖保护，指定专人负责养护，混凝土始终处于保湿、保温状态，保证混凝土水化热所需水分，不因失水和突然降温而引起混凝土早期开裂。拆除侧模时，以同条件养护试块达到2.5MPa 为宜，保证表面混凝土不起皮、不掉角为准。拆模后，墩柱应立即用塑料薄膜包裹，如水化热过高、温差过大还应进行保温养护，养护时间按设计要求确定，设计无要求时，不得少于 14 天。

2 混凝土缺陷处理

清水混凝土关键控制外观质量，拆模后发现局部出现少量的色差、气泡、黑斑、花纹斑、表面泌水、裂纹、接缝挂浆、漏浆和蜂窝麻面、露筋等质量缺陷，应立即用相同品种、质量等级略高的水泥浆或水泥砂浆，加其他掺合料，必要时可加入一定的粘合胶水配制成颜色一致的胶结材料，处理混凝土结构表面，直至混凝土表面无明显的色差、与原清水混凝土颜色基本一致为止。

3 结语

清水混凝土施工，在满足设计强度、耐久性和标准规范前提下，尽量使用原材料不宜过多、过杂，多一种原材料多一种色差因素。关键控制各种原材料的色差，模板的光洁度、平整度，模板的拼缝处理，混凝土的浇筑与振捣，施工缝的处理，混凝土成型后的色差，以及后期的养护，缺陷的处理。只有各道工序严格把关，才能浇捣出漂亮的清水混凝土。