1、引言

　　混凝土已經(jīng)在很多領(lǐng)域應(yīng)用了很多年，對其的研究也是越來越深入。對施工單位來講也著重從外觀質(zhì)量上進行了許多年的不懈努力，但在混凝土施工和使用中仍然存在很多的誤區(qū)，本文針對存在的諸多誤區(qū)就使用普通水泥制造的混凝土，從它的表觀顏色出發(fā)進行分析，提出幾點意見，從混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量出發(fā)得出幾點其控制方法，希望對廣大施工一線人員能予以參考和指導(dǎo)。

　　2、混凝土表面顏色形成機理

　　混凝土構(gòu)件的制作過程不外乎為：水泥（膠凝材料）加粗細(xì)骨料加水再摻加一定的外加劑經(jīng)過拌和，拌和物經(jīng)過澆筑、振搗、養(yǎng)生成型。混凝土內(nèi)起著填充作用的膠凝材料——水泥包裹著整個骨料，混凝土構(gòu)件表面充滿了水泥漿，因此水泥的本色就是混凝土構(gòu)件表面的顏色，這是基色。基色的深淺通過用水量、水泥的成分以及施工措施和環(huán)境的變化來實施。

　　混凝土除了基色外還充斥著其它的顏色。混凝土內(nèi)部存在著很多的毛細(xì)孔隙?；炷翗?gòu)件在脫離整個保護條件后，長期裸露于自然環(huán)境中，隨著硬化過程的進行和多余水分的蒸發(fā)，在其表面滲及內(nèi)部形成許多的、大小不一的毛細(xì)孔隙，通過光的折射、反射作用，從毛細(xì)孔內(nèi)反射出骨料，主要是粗骨料的基巖顏色。

　　3、混凝土表面顏色形成的原因（一）基巖顏色的表觀影響

　　這里將基巖按原始狀態(tài)分為兩種，一種是經(jīng)過化學(xué)加工前的水泥原料基巖，一種是只經(jīng)過物理加工的骨料基巖。水泥制作原料基巖包括燒制前的生料和燒制后的熟料及外加摻合料。由于受地理地質(zhì)的影響，各地水泥的制作原料均存在差異性，原料中所含的礦物成分如鉻、鐵等含量不一，因此導(dǎo)致最終同等級的水泥內(nèi)各種成分含量存在差異性。這樣最后形成的是混凝土表面基色存在根本的差異性：白、灰、紅、青等各種不同的顏色。這里要指出的是這里指的水泥是廣泛使用的普通水泥，而非特種水泥。

　　作為混凝土的骨架——骨料，由于選用的材料有限：粗骨料——石灰?guī)r、花崗巖、石英巖等，細(xì)骨料——河砂、山砂以及巖石破碎的碎砂等。同樣由于地理地質(zhì)條件的限制與影響，骨料的成分較為復(fù)雜，因此在混凝土內(nèi)部通過光的折射、反射體現(xiàn)出來的顏色就不盡相同。由于骨料受水泥漿的包裹，裸露面積小，通過毛細(xì)孔折射光的面積較小，因此在混凝土表面形成的顏色就只是淡淡的骨料基巖顏色。

　　這些由于受條件的限制，不可能做到為了混凝土基色的一致性，而耗費大量的人力物力進行選擇，因此施工中只能認(rèn)可這種現(xiàn)象。

　　（二）施工工藝顏色的表觀影響

　　混凝土施工工藝顏色受模板、施工措施、水灰比、環(huán)境溫度等的影響，下面逐一進行分析。

　　1.模板

　　混凝土成型必須使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔離劑外難免會依附其它各種物質(zhì)，如：污垢、粉塵、油漆以及金屬部分的銹蝕等，但是在混凝土達(dá)到一定強度以后，這些物質(zhì)也便依附于混凝土構(gòu)件表面，形成各種難看的污點，嚴(yán)重者將直接影響構(gòu)件的外觀質(zhì)量。更為糟糕的是如果模板在使用前沒有清理干凈、光潔，在每次使用模板后，混凝土表面將形成毛面，同時模板上的污垢也越來越厚甚至發(fā)生臺階狀的塵垢，致使混凝土構(gòu)件表面形成難看的臺階狀花紋，嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量。當(dāng)然在模板比較光潔的情況下，混凝土表面的顏色不僅表現(xiàn)為基色，而且由于受隔離劑的影響，在混凝土構(gòu)件表面將同時突出地表現(xiàn)出來，因此對隔離劑的選用尤為重要。

　　各種模板之間很難做到整體性，因此模板之間也就存在接縫。由于制造、使用、保養(yǎng)等原因造成模板之間的接縫不密貼，在混凝土澆筑過程中，透過不密貼的部位出現(xiàn)漏漿、漏水；由于水泥漿的流失和隨著混凝土養(yǎng)生的進行水份的蒸發(fā)，在接縫不密貼部位就形成麻面、翻砂或在成青黑色或者是花斑毛面狀（該處多為不密實狀態(tài)）。

　　2.施工措施

　　混凝土在施工中，由于使用工具的不當(dāng)，如振動棒接觸模板振搗，將會在混凝土構(gòu)件表面形成振動棒印，而影響構(gòu)件外觀效果。由于混凝土的過振造成混凝土離析出現(xiàn)水線狀，形成類似裂縫狀影響外觀，同時經(jīng)常引起不必要的麻煩與懷疑。

　　由于混凝土的不均勻性或者由于澆筑過程中出現(xiàn)較長的時間間斷，造成混凝土之間形成青白顏色的色差、不均性。

　　由于施工中振動過渡，造成混凝土離析或者形成花斑狀（石子外露點），大面積的狀態(tài)，不僅是外觀質(zhì)量差而且混凝土強度降低很多。

　　3.水灰比

　　為了便于施工，混凝土必須具有一定的施工坍落度，在不摻加外加劑的情況下勢必增加用水量和水泥用量；即使摻加外加劑，在配置高強度混凝土?xí)r，如不摻加摻合料，同樣需要較大的水泥用量。但是隨著水泥水化反應(yīng)和強度的增長以及各種環(huán)境的變化影響，混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā)，在混凝土內(nèi)形成許多毛細(xì)孔，而在形成毛細(xì)孔的同時，在毛細(xì)孔內(nèi)析出Ca(OH)2等結(jié)晶，這樣透過光的折射，在混凝土表面形成白或灰白顏色，析出的晶體越多則顏色越白。

　　硅酸鹽水泥加水后不久，拌合水即變成氫氧化鈣飽和溶液，確切地說就是堿和氫氧化鈣過飽和溶液，氫氧化鈣從過飽和溶液中結(jié)晶析出，同時從水泥中主要成分：C3S和C2S與水的反應(yīng)可以看出，生成了較多得氫氧化鈣。很明顯將會有更多的Ca(OH)2晶體析出。
      2(3CaO.SiO2)+ 6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2
      2(3CaO.SiO2)+ 4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2
　　水泥用量越大，晶體越多，顏色越淡。

　　4.環(huán)境等外在條件

　　混凝土在施工中，水泥的水化反應(yīng)受環(huán)境的影響較大，尤其是受溫度德影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度較低時，混凝土的原材料：粗細(xì)骨料、水的溫度較低，同時受拌和機具、運輸機具、容器、模型等的吸熱影響，混凝土最終入模的溫度亦較低，水化反應(yīng)較慢，強度增長較慢，在混凝土達(dá)到較高強度則花費的時間較長，水化反應(yīng)得充分，析出的Ca(OH)2較少，因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。相反，當(dāng)溫度較高時，混凝土原料吸熱較多，溫度較高，同時受拌和機具、運輸機具、容器、模型的影響，造成混凝土入模溫度較高，水化反應(yīng)較快，較高的水化熱致使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高，析出的Ca(OH)2較多，因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色，混凝土雖然短時間內(nèi)可以達(dá)到較高的強度，但后期增長有限。在實際的施工中，受工期等的影響，同時為了降低成本，而采取蒸汽養(yǎng)護或其它保溫措施養(yǎng)護，但值得注意的是：升溫不應(yīng)只對混凝土加熱而忽略了原材料的溫度，因此升溫的措施應(yīng)當(dāng)雙管齊下。選擇一個合理的混凝土入模溫度和養(yǎng)護溫度，對混凝土的強度增長最為有利，滿足整個施工進度的需要。也就是說，在條件許可的情況下，盡可能采用自然養(yǎng)護，在環(huán)境溫度較低時，應(yīng)對原材料和機具加熱，成型后對混凝土加熱養(yǎng)護，保持一定的濕度；在環(huán)境溫度較高時，應(yīng)對原材料、機具等降溫，不需要再對混凝土加熱養(yǎng)護，同時必須加強保水養(yǎng)護。

　　5、混凝土外觀質(zhì)量的控制對比

　　混凝土外觀質(zhì)量由于受水泥、粗細(xì)集料等的影響，是本色的質(zhì)量；而受施工條件的影響，是隨機變化的、不定的質(zhì)量。因此要對外觀質(zhì)量進行控制只能從施工措施上入手，從各種施工條件中以及水泥本身的水化反應(yīng)中析出的Ca(OH)2晶體等，最終在受到各種外在條件的影響時，在混凝土內(nèi)部將形成破壞作用，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。因此控制Ca(OH)2是最重要的和首要的。

　　通過對青藏鐵路橋梁和環(huán)形混凝土電桿耐久性混凝土的試驗研究表明：通過摻加粉煤灰或硅粉等可以充分利用Ca(OH)2，不僅減少水泥的用量，而且混凝土強度較高，而且顏色較沒摻加粉煤灰前顏色深。

　　通過對使用專用乳白色的隔離劑產(chǎn)品——橋梁、岔枕、電桿的外觀對比，效果比較統(tǒng)一，顏色一致，外觀美觀，完全代替了機油和肥皂水作隔離劑。

　　對自然養(yǎng)護和低溫養(yǎng)護的鐵路、公路橋梁外觀質(zhì)量顏色的觀察對比，較夏期高溫時間段與蒸汽高溫養(yǎng)護對比，自然養(yǎng)護和低溫養(yǎng)護的產(chǎn)品顏色較深于高溫養(yǎng)護的外觀顏色，基本接近本色。

　　通過對小流動性（用水量低）的混凝土產(chǎn)品與高流動性的混凝土產(chǎn)品外觀質(zhì)量對比，小流動性的產(chǎn)品外觀顏色深于高流動性的產(chǎn)品外觀。

　　6、結(jié)論

　　為了滿足施工和混凝土耐久性的要求，即要保持混凝土的流動性，又要控制水灰比，因此在施工中應(yīng)大量使用高效減水劑，以達(dá)到控制水灰比的良好目的，減少Ca(OH)2的析出。在使用減水劑的同時，要求摻加入粉煤灰或硅粉等，提高混凝土強度的同時增加混凝土的耐久性，消耗水泥水化反應(yīng)中析出的多余的Ca(OH)2。在混凝土施工前必須對當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境、溫度季節(jié)分布進行充分的調(diào)查，以做好加溫和降溫的準(zhǔn)備；同時做好溫度的觀察記錄以及時進行施工措施的調(diào)整；控制好混凝土的溫度以達(dá)到控Ca(OH)2析出量的目的。通過對模型的清理，保持其光潔，使用與混凝土基色一致的無害的隔離劑保持混凝土構(gòu)件表面顏色的一致性。通過制定并實施詳細(xì)的施工作業(yè)指導(dǎo)方案，避免混凝土的過振離析。通過制定并實施詳細(xì)的鋼模密貼措施保證混凝土施工中不致發(fā)生漏漿、漏水而出現(xiàn)不密實部位和雜色。通過制定和組織實施混凝土施工方案，減少甚至避免混凝土施工的間斷，避免色差。通過電子計量和增加檢測含水率的頻次，控制混凝土的均一性，避免色差。通過控制粗細(xì)集料的雜物含量，避免不必要的雜色。

　　通過這種種措施的控制，達(dá)到比較反映混凝土基色的混凝土構(gòu)件良好的外觀質(zhì)量，即經(jīng)濟又美觀而且耐久。

參考文獻(xiàn)：
[1] GBJ10  《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)
[2] GB175 《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)
[3] GB1596  《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標(biāo)準(zhǔn)