影響砼色差的因素及防止措施

邱軍平  高 山  趙波

（西北電力建設第四工程公司中心試驗室  710038  西安）

    隨著建設工程的高速發展，砼結構不僅要求符合設計要求的力學性能，而且要求結構砼表面的觀感質量，目前各建設工程已經把砼的外觀質量作為優質工程建設的一個重要方面。砼色差主要出現在施工周期較長、外表不做任何裝飾的高聳砼結構，如：工業建筑中的冷卻塔、煙囪、空冷柱、灰庫等砼結構，是砼外觀質量的缺陷之一，下面就影響砼色差的因素及防止措施談幾點個人體會。

一、砼各組成材料對砼色差的影響

    1、水泥及粉煤灰對砼的色差的影響

    水泥是在砼內起著填充作用的膠凝材料，在澆筑砼結構過程中包裹著整個骨料，振搗施工后的砼結構表面（與模板的接觸面）充滿了水泥漿，所以水泥和粉煤的本色就是砼表面的顏色，也就是所謂的砼“基色”。但施工過程中水泥和粉煤灰的顏色是隨時變化的。水泥的顏色主要取決于水泥熟料的成分組成、熟料的煅燒過程及摻加混合材的種類和摻量。而水泥熟料的顏色又受氧化鎂、氧化鐵及煅燒氣氛的影響，所以生產出的水泥顏色波動很大。某工程中都發現過同一廠家、同一品種、同一等級的不同批次水泥的顏色差異非常大，就此問題也聯系過水泥廠家，回復結果是每批水泥的顏色很難保持一致，況且水泥的國家標準中也未對水泥顏色的品質做具體要求。

    1.1防止措施：

    工程開工前應提前選擇水泥廠家，為了保證水泥的質量穩定，應選擇生產工藝先進，生產供應能力強的大型水泥公司。水泥廠家確定后簽訂合同前應告知水泥廠家我們工程對水泥顏色的品質要求。

    工程中對于施工生產周期長、設計砼結構表面不做任何裝飾、有清水砼要求的砼結構時，應盡量采用同批次的水泥或同一熟料的水泥，以減少砼結構表面的色差。

    加強水泥和粉煤灰的顏色管理。工程使用水泥和粉煤灰的廠家、品種規格確定后，對首次砼施工時的水泥進行“封樣”，并在隨后的施工中進行顏色跟蹤管理。

    2、砂、石骨料對砼色差的影響

    砂、石骨料在砼中起著“骨架”作用，雖然被水泥漿所包裹，裸露面積較小，但砂石的含泥量、顏色也會影響到砼的顏色。首先在砼的攪拌過程中，砂石中的泥土充斥在攪拌水中，由于泥土顆粒細、比重小在振搗過程中浮于表面水泥漿中，不僅影響水泥的正常水化，而且使表面水泥漿硬化后的顏色有所改變；其次就是砼表面的水泥漿并不是純粹的水泥和水，砂子中的細微顆粒也在表面水泥漿中，砂子的顏色受其巖石種類、產地的影響有白色、黃色、黑色等，所以砂子顏色對砼色差的影響比石子的要大很多。

    2.1防止措施：

    施工前應做好當地砂石地材的考察，了解當地砂石的顏色的變化因素，并選擇有供應能力大、質量穩定的砂石料廠，施工過程中要保證砂石貨源的穩定。

加強砂石的含泥量和顏色管理。對首次施工時的砂石進行“封樣”，在隨后的施工中進行含泥量和顏色跟蹤管理，每送一批的砂石進行取樣并和“封樣”進行含泥量和顏色的對比。

    3．外加劑對砼色差的影響

    目前市場上的外加劑品種繁多，不同品種的色澤差異也很大，如萘系泵送劑（暗棕色）、脂肪族泵送劑（棕紅色）。首先泵送劑的色澤，如棕紅色的脂肪族型液體泵送劑，在砼和易性良好、不泌水的情況下只是在砼的施工斷面的水分蒸發后帶出的很少量的淺紅色，但不影響砼的感觀表面（就是和模板的接觸面）顏色；但在砼和易性很差、發生離析、泌水嚴重的情況下，從砼泌出的水在模板和砼之間滲流時，被水帶出的外加劑溶液沒被排出到砼的施工斷面時，由于漏振、或上層的砼的覆蓋，停留在砼的感觀表面，在表面水分干燥后就會形成色斑。

    3.1防止措施：

    施工前通過室內試驗確定外加劑的品種及廠家，確定后不得隨意更改。

    每批的外加劑必須做與水泥的適應性試驗及摻外加劑砼的坍落度損失試驗，保證砼的和易性。

    砼施工過程中嚴格監控砼的和易性，發現嚴重泌水或砼凝結異常時，及時采取措施，杜絕使用嚴重泌水和凝結異常的砼。

二、砼施工過程中的各個環節對砼色差的影響

    1、砼拌合物的質量對砼色差的影響

    在施工砼時，砼拌合物質量如：坍落度的大小、和易性的好壞及拌合物的均勻都影響著砼的色差。首先同配比施工時由于受砂石含水變化及其他因素而使坍落度變化很大，坍落度小則水灰比小，坍落度大則水灰比大。在水泥水化過程中，水泥的主要成分C3S和C2S和水進行水化反應后生成較多的Ca（OH）2，坍落度大時砼中有較多的游離水，游離水蒸發時帶出的Ca（OH）2晶體就越多，砼表面顏色就越淡（發灰白色）；相反當坍落度小時游離水較少，帶出的Ca（OH）2晶體就越少，砼表面顏色就越深（發灰青色）。其次砼和易性較差，發生泌水和離析時，也會造成砼表面色澤不勻，特別是粉煤灰砼，由于粉煤灰比重較小，發生泌水、離析后被游離水帶出在表面形成黑色水線斑紋，造成砼表面色差。

    1.1 防止措施：

    砼配比設計時，除了要滿足設計的強度和耐久性外，著重考慮砼的和易性和澆筑時的坍落度，進行配合比優化的系列試驗，優化后的配合比應滿足所拌制的砼具有良好的和易性、保水性好、不易離析和泌水、坍落度損失小。設計的坍落度宜小不宜大，泵送砼坍落度不易大于180mm，罐送料斗施工時坍落度宜為120-140mm。并在施工過程中保持配合比的一致性。

    砼配料時嚴格按照施工配合比進行計量。施工過程中要嚴格控制砼的坍落度，使坍落度的變化在很小的范圍內。

    嚴格監控砼的和易性，發現嚴重泌水或坍落度損失過快時，應及時采取措施。杜絕使用嚴重泌水或凝結異常的砼。

    延長攪拌時間，清水砼的攪拌時間不少于90S。

    2、 模板和脫模劑對砼色差的影響

    首先模板的剛度和光潔平整度影響著砼的色差，當模板剛度不足時，在澆筑上層砼時，模板受到極限側壓力，整體微量位移，在模板與砼的之間產生空隙，這時下層砼的游離水沿著空隙滲流，但由于受上層砼的阻擋無法排至砼的澆筑面，導致拆模后形成斑紋。其次就是目前市場上的脫模劑種類繁多，如模板漆、水質脫模劑、液體石蠟、油質脫模劑等，且質量不穩定，常用的油質脫模劑都有一定的染色情況，其中食用色拉油和液壓油質脫模劑對砼表面顏色污染很小，基本接近砼的“基色”。

    2.1防止措施：

    砼采用的模板應選擇剛度好、表面光潔平整。

    在安裝模板時一定要密封模板之間的接縫，避免漏漿而引起的砼麻面、色差。

    選用優質脫模劑，不污染砼、表面光潔、色澤均勻。選定好的脫模劑使用過程中不允許隨便更換品種，以免造成砼的色差。

    涂刷油質脫模劑時，應確保脫模劑涂刷均勻，且不宜多涂。

    3、養護條件和方法對砼色差的影響

    夏季施工現場一般采取保濕養護，相對自然養護來說，保濕養護提供了砼水化所需的水份，水化反應充分，析出的Ca（OH）2較少，成型后的砼外觀顏色較深（發灰青色）；相反自然養護時，成型后的砼外觀顏色較淺（發灰白色）。還有保濕養護覆蓋的材料要得當，采用草簾時會污染砼表面。

    3.1防止措施：

    要統一養護條件和方法，養護的時間也應該保持一致。

    嚴禁使用草簾作為砼養護的覆蓋材料。

    灑水養護時,應先將砼結構的側面和底面充分濕潤,然后再由頂面灑水。因為砼頂面因水分蒸發,會析出一定量的Ca（OH）2和外加劑,灑水時會被沖下,如果側面和底面的砼干燥,頂面流下的水就會污染砼的干燥側面，留下白色或黃色的流痕。

    4、砼的成品保護對砼色差的影響

    首先澆筑上層砼時，出現的漏漿會污染下層砼表面造成色差；其次就是成型后砼的預留鋼筋或預埋鐵件，由于長時間暴露在空氣中產生的鐵銹，隨雨水或養護水順砼表面流下而造成的銹跡。

    4.1防止措施：

    1.做好砼的成品保護工作。

    2.砼表面若有預留鋼筋或預埋鐵件時，安裝前要進行防銹處理，涂刷防銹漆。

三、實例分析

    我公司承接的蘭州鋁業自備電廠工程在混凝土施工中業主、監理也非常重視空冷工程的施工質量，尤其是空冷柱的外觀質量，并被確定為清水砼。我們試驗室在空冷施工前三個月便開始了控制砼色差的一些室內試驗，不同批次的水泥、不同含泥量的砂石、不同的脫模劑、不同養護方法等進行色差的對比試驗，為制定措施提供了依據。主要的措施如下：

    1、優化配合比設計。

    施工前我們試驗室對空冷柱砼進行了共計9次的配合比優化試驗。首先考慮減少色差的影響因素，設計時膠結料采用純水泥，不摻加粉煤灰。其次就是當時使用的是脂肪族泵送劑，顏色呈棕紅色，經過多次試驗發現只要砼和易性好、不泌水、不離析時，對砼的觀感表面的顏色影響很小，通過不同的外加劑摻量、不同砂率進行了多次試驗，最后確定的配合比和易性非常好，坍落度損失正常。

    2、原材料方面的控制措施

    選擇質量穩定、大品牌的“祁連山”普通硅酸鹽水泥，并減少了使用水泥的批次。加強原材料的顏色、含泥量管理。首先我們試驗室對空冷柱開始施工的第一批各種原材料進行“封樣”保存，其次就是每批次的原材料進場時進行和“封樣”顏色對比、含泥量對比（砂石骨料），發現顏色、含泥量異常時，立即通知相關部門進行處理，杜絕了使用材料的色差。

    3、砼施工的過程控制

    施工時嚴格控制砼的坍落度。蘭鋁空冷柱控制坍落度為160－180mm，由于使用的脂肪族泵送劑，對砼的和易性控制必須嚴格，試驗室三人輪流值班，對每一罐砼進行了攪拌時間、坍落度的監督檢查和測定，確保了空冷柱砼的勻質性。

    加工定型鋼模板并統一使用食用色拉油為脫模劑，每次安裝模板前由項目部專人檢查模板表面的清潔處理程度及涂刷脫模劑的均勻性。

    砼澆筑時由施工經驗豐富、技術好的振搗工人進行專人振搗，避免砼過振泌水、漏振、振搗不均勻等造成的外觀質量缺陷。

    統一空冷柱的砼養護方法。確定空冷柱的砼養護采用塑料布包裹柱身，依靠新澆砼自身水分養護，養護時間為14d，并由專人進行養護過程的監督檢查，保證了砼養護條件的一致性。

    4、砼的成品保護

    施工前對柱身及柱頂上的預埋鐵件和螺栓進行防銹處理，避免了裸露部分銹蝕后對柱身砼表面的銹跡污染。

    5、取得的成績

    最后在項目部領導的支持和各部門的嚴格管理下，各項措施得到了落實，1＃、2＃、3＃空冷柱施工后的觀感質量非常好，內實外光，砼表面無明顯色差，被業主、總包、監理評為蘭鋁“亮點工程”，在全國各電力設計院的專家檢查時各專家對蘭鋁空冷柱給予了高度評價。

六、結束語

    總之，砼色差的影響因素錯綜復雜，從砼的選材、原材料的控制、砼的施工過程管理到成品保護，每一個環節都很重要，需要各部門的相互配合，制定的措施一定要落實，這樣才能有效的減少砼的色差，提高砼的觀感質量。

參考文獻

    【1】  王建中   徐繼偉     清水砼施工質量控制       工業建筑出版

    【2】  李堅利              水泥工藝學               武漢理工大學出版

(本文來源：陜西省土木建筑學會     文徑網絡：呂琳琳 尹維維 編輯    劉真 文徑 審核)