清水混凝土配合比稳定性研究

文摘 2024-12-13 07:00 河南

1工程简介

百年建筑、千年古刹，闽南佛学：项目由14个建筑单体组成，可满足1100名学生、法师及相关人员礼、学、修、会、住的功能需求，是极具闽南本土特色和佛教文化元素的仿古建筑群。本项目位于厦门市翔安区香山风景区内，场地南侧约300m为翔安区香山街道大宅社区，三面临山，工程总建筑面积为95609.01m²，其中，地上建筑面积54729.48m²，半地下建筑面积3668.03m²，地下建筑面积37211.50m²。本项目共14栋独立主体建筑，除竹林禅房，其余均大量采用饰面清水混凝土，清水混凝土面积约48173.54m²，清水混凝土约6484.34m³。

2清水混凝土原材料的选择

2.1水泥

经过试验适配，选择强度等级≥42.5级的普通硅酸盐水泥，强度等级为C50及以下的混凝土宜选用42.5级水泥。项目选择的是同一水泥厂在同一时间段生产出来的水泥，其保水性、颜色、外加剂的适应性，以及碱含量都达到了规定的标准。水泥碱含量≤0.6%，并且水泥表面积小于或等于8%，熟料中的铝酸三钙含量≤8%。

2.2粗骨料

清水混凝土所用粗骨料宜选用碎石，细骨料宜选用天然砂或机制砂，其性能应符合相关规范的规定，并且应采用同一采石场的粗骨料。同一地点、同一部位开采出的表面洁净、质地均匀坚硬、粒形良好、级配合理、色泽均匀的碎石；选用连贯粒度分布或者两种特定单粒径组合的砾石；破碎石块的规定最大粒度不应超过25mm，其尺寸应小于构造截面最小宽度的1/4，并须小于最小钢筋间距的3/4。所用细骨料均出自同一沙场同批次生产，具备色泽统一、粒度分布恰当、质感一致性好且硬度高、空隙率低的特点，干净并且具有低吸水性。该域区砂物料细度大于4.75mm的粒子含量应控制在5%以内，细度模数应位于2.3～3.0，并且能通过0.3mm筛孔的砂粒比例不低于15%。

2.3掺合料

根据混凝土性质所需，应通过试验选定矿物添加剂及其加入比例，并宜以试制样板构件的方式验定其效果；可采用的掺和材料选项涵盖粉状煤灰与颗粒态高炉渣等产品。

在选择粉煤灰时，应当选择颜色浅、组分均匀的粉煤灰，并严格避免使用劣质粉煤灰（例如，脱硫灰、脱醋灰、浮油灰、垃圾灰等）来掺入清水泥凝土中。对于清水泥凝土，首选应该是玉级粉煤灰；对于清水泥凝土，宜选用S95级矿渣粉，并确保其比表面积不低于400m²/kg。为保证清水混凝土成型后的表面洁净、色泽均匀，在掺混合料中应适量添加钛白粉。

2.4外加剂

混凝土中投入的添加剂需遵循现行的规范标准，禁用含氯盐与硫酸盐的早期硬化剂。添加的混凝土助剂必须保持混凝土原有的色泽，并且在其凝固成型之后，其表层应避免发生霜化或回潮的情况。挑选减水剂时，应首选那些具有高减水效果、坍落度损失小、含气量低、收缩比率较低，碱金属含量以及较少的高效型减水剂。添加的减水剂的减水比例必须达到或超过1/4，掺入的空气含量需控制在3豫以内，同时还应注意与选用的水泥、矿质杂质和骨料保持优秀的兼容性。

3搅拌站的选择

选择距离工程现场较近、交通便利的搅拌站，可以减少运输成本和时间，并保证清水混凝土的及时供应。搅拌站为本工程的清水混凝土制作搅拌提供了单独的车间，提高了清水混凝土的搅拌质量，并且材料需要设置单独的物料仓进行堆放，同时避免与其余工程材料混合堆放，螺栓孔防止材料混用。

4清水混凝土配合比试验、试块制作

4.1清水混凝土配合比区间

根据以往项目经验配合比，本项目清水配合比区间如下：混凝土的水胶比宜控制在0.37～0.42；混凝土的砂率宜在0.42～0.46；入模坍落度应在（180±20）mm；延展度应控制在（450±20）mm。

4.2混凝土的试配

根据设计要求的清水混凝土颜色，进行了115次清水混凝土的试配。本项目清水混凝土的试配采用22kg/m³的钛白粉掺量进行配置。通过样板试验选定合适的配合比，样板质量效果确定配合比参数如表1所示。

4.3混凝土试块制作

鉴于清水混凝土对色泽要求较高，且对美观性要求较高，各地区混凝土原材料性质不尽相同，试配时应先做混凝土色块，挑选出较满意的配合比，然后根据需求逐步调整至最佳。本项目采用WISA板制作试块盒，试块盒尺寸为800mm×800mm×200mm。

5清水混凝土配合比稳定性影响因素

通过制作清水混凝土样板，不仅可以提前模拟实际施工情况，验证配合比的稳定性，还能在样板制作过程中发现潜在的问题（如产生气泡，表面色泽不均匀，出现裂纹、裂缝等）并及时进行调整，从而增强清水混凝土配合比的稳定性。样板制作过程中的细致施工和严格控制可以确保配合比参数的准确性和稳定性，为后续实际施工提供可靠的参考，同时有助于提高施工效率和质量。

5.1清水混凝土样板的做法

清水混凝土样板主要包括柱、梁、门洞、暗柱、暗梁等构件。样板墙为单侧清水混凝土饰面，既可展示清水饰面，也可展示普通墙面，形成比照。

5.2施工工艺参数

本工程拟施工3块清水混凝土样板，鉴于清水混凝土对色泽要求较高，且主观性较强，各地区混凝土原材料性质不尽相同。通过混凝土搅拌站试做小样，经代建、设计及监理确定需要的成形效果对应的配合比。3块清水混凝土样板尺寸均为高×长×宽=2400mm×4800mm×200mm，施工参数稍微有区别（如振捣时间、线条企口角度）。

5.3清水混凝土浇筑过程的影响因素

5.3.1浇筑前的影响因素

1）浇筑前模板密封不密实将会导致浇筑过程中漏浆和杂物进入模板等问题，从而发生化学反应，影响清水混凝土配合比稳定性。

正确施工方法：浇筑前。每次浇筑前，将模板下口用海绵条封密实，并用砂浆封堵模板根部以防漏浆。

2）浇筑前润管是为了在管壁内形成混凝土膜，如若不进行润管，在浇筑过程中清水混凝土会与管壁内的杂物发生化学反应，从而影响清水混凝土配合比稳定性。

正确施工方法：混凝土进场。在进行浇筑之前，第1车砂

浆完成润管后应倒掉，不得再次用于接浆。在接缝处应使用与

清水混凝土相同配合比的砂浆。

3）浇筑位置需规避连接拉筋与预设孔洞，防止浇筑过程中，混凝土无法顺畅进入模板导致爆浆，影响清水混凝土配合比稳定性。

正确施工方法：泵管落料位置的选择。浇筑作业开始之前，需规避连接拉筋和预设孔洞的区域，并明确标出倾倒点位，其相隔距离应为1000mm。

5.3.2浇筑过程中的影响因素

1）竖向构件浇筑若不在底部铺设成分与清水混凝土成分相同的砂浆，则会导致浇筑后的清水混凝土与砂浆发生化学反应，影响清水混凝土配合比稳定性。

正确施工方法：竖向构件浇筑。在进行竖向清水构件的浇筑时，应在底部均匀铺设一层厚度为20～50mm的水泥砂浆，其成分应与清水混凝土相同。从模具的拐角处开始，使用标准量器械均衡浇布混凝土进入模型中，绝对禁止直接利用吊桶或泵管将混凝土倒入模具，防止砂浆飞溅至模板并固化。另外，砂浆施工的铺设时间应把握得当，避免提前或滞后而导致砂浆与混凝土的接触面产生冷接缝，损害外观品质。还应注意随着砂浆的铺设逐步进行混凝土的浇筑。

2）分层连续浇筑时，需防止模板包浆，模板在包浆过程中，通常会使用到一些湿润处理方式，这可能导致模板材料吸收额外的水分。当这些含有额外水分的模板与混凝土接触时，模板可能会向混凝土中释放水分，从而改变了原先设计好的混凝土水灰比，进而影响清水混凝土的强度和耐久性，从而影响清水混凝土配合比稳定性。

正确施工方法：选用分层连续浇筑，每次浇筑的厚度必须控制在500mm。

5.4清水混凝土浇筑振捣过程的影响因素

5.4.1振捣棒插入位置

按照指导原则，须绕开紧固拉杆、事先设置的接线盒及预先留出的孔洞；插入时，两者之间的距离须保持在500～700mm；需在工地现场醒目标出所有震动器的插入点，并向施工人员提供书面的作业指导交底。振捣位置若不正确会导致振捣过程中混凝土漏浆，当混凝土被振动后，其内部产生了大量的气泡,并形成了相对稀薄状态。由于振捣棒的频繁运动，混凝土在周围环境下可能会产生局部的真空效应，从而引导周围的杂物（如尘土、碎石、杂草等）进入混凝土中，影响清水混凝土配合比稳定性。

5.4.2振捣时间、深度选择

现场混凝土浇筑过程中，需保证逐层均匀浇筑；在用振动器时，应遵循快速插入、缓慢提取的操作原则，确保振捣点均匀分布；在混凝土的捣固作业中，应适度做出拉拨动作，以此保证振捣作用达到均匀分布，同时有效促进混凝土内部气泡的释放，增强混凝土的紧密度，避免表层泡孔产生。同步进行时，须准备相应的测皮厚棒与碾压杆，并确保每次拉起碾压杆的距离不超过10cm。振捣时间、深度若不正确会导致混凝土中的气泡无法正常排出混凝土外，空气中的一些成分，如二氧化碳、氧气、水分、硫化物和氯离子，会与清水混凝土发生化学反应，影响其配合比的稳定性。这些化学反应可能导致混凝土的强度下降、耐久性降低、钢筋锈蚀等问题。

6结语

本文通过对清水混凝土配合比进行多次试配和样板制作，探讨了配合比稳定性的影响因素，通过严格选择原材料、优化搅拌站选择和施工工艺参数，确定较为稳定的配合比，为实现佛学：高品质的清水混凝土效果提供了可靠的技术支持。未来，可进一步探索清水混凝土在不同环境和应用场景下的性能表现，以及新型原材料对其配合比稳定性的影响，为清水混凝土的广泛应用提供更多可能。

砼话

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