清水混凝土在深圳大运会主体育场的应用

翁学键

(深圳市东大洋建材有限公司)

清水混凝土在深圳大运会主体育场的应用

翁学键

(深圳市东大洋建材有限公司)

本文通过清水混凝土在深圳大运会主体育场的成功应用，主要介绍配制和生产清水混凝土的一些控制措施，包括严格选择原材料，精心设计配合比及严格的生产过程控制，并分析和探讨影响混凝土外观的因素。

大运会主体育场；清水混凝土；原材料；配合比；混凝土性能

1　工程概况

深圳2011年世界大学生运动会场馆分主体育场和体育馆及游戏馆三部份。其中，主体育场入场通道剪力墙（B1层）、钢结构支撑柱及部分公共区域独立柱等混凝土构件采用现浇清水混凝土施工工艺，即直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土，其混凝土总量超过2万立方。

2　质量控制

2.1原材料的选用

清水混凝土原材料的选用，应满足混凝土工程的外观质量要求、施工性能、物理力学性能和耐久性要求。并且由于清水混凝土对外观颜色的要求非常高，我们选择同一产地、同一品牌的水泥、掺合料、外加剂；同一进货来源的砂、石等原材料，并严格控制原材料质量，确保混凝土性能的稳定性和外观颜色的一致性。

2.1.1水泥

水泥的颜色对混凝土外观颜色的影响是最直接的，在确定水泥的品牌前，我们用模板制作了500m m× 500m m×200m m的大试模,挑选了“海螺”、“塔牌”、“光大”三家水泥品牌进行成型后的外观对比试验。并招集甲方、监理、施工单位技术人员共同对试验结果进行评价，经过反复对比，多方一致认为由塔牌集团惠州龙门分公司生产的塔牌P.O 42.5R水泥外观质量最为符合清水混凝土的外观质量要求。

2.1.2骨料

细骨料：选择惠州河砂，质量符合现行的《普通混凝土用砂质量标准及验收方法》、《清水混凝土应用技术规程》的规定。颗粒级配、细度模数、氯离子含量、含泥量等指标均满足本项目要求。

粗骨料：选择惠州生产的5～25m m碎石，质量符合现行的《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》、《清水混凝土应用技术规程》的规定，针片状含量、泥块含量、含泥量等指标均满足本项目要求。

2.1.3掺和料

选择汕头电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，外观颜色与质量性能稳定，且与选用的水泥颜色接近。质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596和《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ 146的规定。我们在生产线的粉料储存罐设置了清水混凝土专用粉煤灰罐，对入库该罐的第一车样品作为标准样品，后面进厂的粉煤灰必须与标准样品对比无色差，并且性能相近后才能入库清水混凝土专用粉煤灰罐，确保了粉煤灰的质量稳定。

2.1.4外加剂

在配制混凝土时，外加剂的品质非常重要，它与水泥、掺和料的适应性，决定了混凝土的和易性、坍落度损失、凝结时间等性能。而清水混凝土在满足这些性能要求以外，还对混凝土的气泡含量有严格的要求。针对这一要求，我们尝试了用生产普通混凝土使用的萘系缓凝高效减水剂进行试配，发现它的气泡较多，其它性能则表现良好。针对这一现象，我们与外加剂厂沟通，调整含气量后再进行试配，出来的混凝土气泡明显减少，能满足清水混凝土的外观质量要求，但混凝土的流动性能则明显下降，不能满足一般混凝土对和易性的要求。经过反复调整与试验，该型号外加剂无法解决同时满足流动性与含气量的矛盾问题。最终我们尝试使用五山建材公司研制的W S-PC型聚羧酸系高效减水剂，经试验发现，该型号外加剂与水泥、掺和料的相容性好，减水率高，坍落度损失小，而且试拌出来的混凝土气泡含量很低，而又不影响混凝土的流动性能，非常适用于对外观质量要求高的清水混凝土工程。

2.2配合比的设计、验证

清水混凝土配合比设计，除了满足设计要求的强度和耐久性外，着重考虑混凝土拌合物的和易性和浇筑时的坍落度。确定的配合比混凝土应有良好的和易性、保水性、不易离析和泌水，坍落度损失小。

用选定的原材料反复试配，在两种水胶比、外加剂掺量与单掺的粉煤灰、双掺的粉煤灰加矿粉做试验对比，考核以下指标：坍落度、扩展度、和易性、初凝时间、终凝时间、坍落度损失、28天强度、外观颜色。试验结果如表1。

⑴强度方面分析，试验室本周期统计的C40强度标准差为4.0，根据公式得出：

40+1.645×4.0=46.6（M Pa）

结论：1#、2#、3#、4#均能满足设计强度要求。

⑵两种水胶比、外加剂掺量与单掺的粉煤灰、双掺的粉煤灰加矿粉性能效果对比：

1#：流动性能差，坍落度损失严重，无法满足清水混凝土施工要求；

2#：各项指标均能满足清水混凝土施工要求；

3#：各项指标均能满足清水混凝土施工要求；

4#：坍落度偏大，出现少量泌水现象，不利于清水混凝土的成型效果。

⑶外观颜色分析：

1#、2#的青灰色较为符合清水混凝土的外观要求；由于掺加矿粉的原因，3#、4#呈现灰白色，不大符合清水混凝土的外观质量要求。

根据以上对比试验，我们确定采用2#配合比，其混凝土各项性能均能满足要求，且颜色也符合清水混凝土的外观质量要求。最终确定配合比如表2。

2.3生产、浇筑及振捣

生产过程严格控制，减少配料误差，保证出站混凝土均匀稳定，和易性良好，坍落度离差小。混凝土运输车采用挂牌识别制，如某辆车前一趟装运的不是清水混凝土，那装清水混凝土前必须清洗混凝土罐。并将罐内积水全部排完。运输过程中，罐车按规定要求匀速运转，严禁向罐内随意加水。若出现运输车辆到工地后坍落度无法施工要求时，我们采取“二次添加减水剂”的措施调整混凝土的坍落度，并在搅拌均匀后才投入使用。

混凝土浇筑前，采用同配合比混凝土去除粗骨料的砂浆进行模板堵缝处理；浇筑时，每次下料厚度500m m，现场采用标尺杆控制下料速度。混凝土的振捣以直径为50m m振捣棒为主，辅以竹竿插捣和木槌敲击模板，第一层浇筑完成后，对振实情况进行检查，振捣密实后方可进行第二层混凝土的浇筑。振捣棒快插慢拔并防止触及模板，振动时间为15～30秒，以混凝土表面不再产生气泡为宜，设专人负责振捣防止过振或漏振。

2.4拆模和养护

混凝土浇筑完成后，根据气温情况16～24小时后拆除模板，过早拆模容易使混凝土表面变得粗糙无光泽，拆模后应及时包裹塑料薄膜养护，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护，防止失水造成色差及表面干缩裂缝以及强度损失等缺陷。养护时间根据气温和施工情况7～14天为宜。

混凝土的成品保护分为施工措施性保护及防腐保护膜保护。主要采取包裹模板条、悬挂警示标志牌等常用措施。防腐保护主要采用水性氟碳防腐保护液涂膜保护。

防腐保护液施工工序为：基层打磨修补→刷底涂→中涂→面漆。

表1　

表2　

3　影响混凝土的外观因素

影响混凝土外观的因素有很多，要保证清水混凝土外观质量，应充分考虑各种影响因素，从原材料的选用、配合比的设计、生产和运输过程控制、模板和脱模剂选用、浇筑和振捣过程控制以及拆模和养护的控制等，要全面考虑，最终将各种因素影响降到最低，完全可以完成满意的清水混凝土工程。

4　结束语

在我国，清水混凝土的质量控制还有待理论研究和实践经验的积累，目前也尚未制定相应的清水混凝土质量标准，给施工单位和建设单位都带来一些困惑。

清水混凝土理论和施工技术的研究多，但不完善。虽有一些工程取得一定效果，但还存在相当多的问题，实际得到推广应用而又取得良好效果的不多；但随着越来越多的专家对清水混凝土的研究和日渐广泛使用所积累的经验，清水混凝土在我国的应用将会有一个较大的发展。●

［1］J GJ 169-2009，清水混凝土应用技术规程［S］.中华人民共和国住房和城乡建设部，2009.

［2］清水混凝土工程施工技术及工艺［M］.中国建筑工业出版社，2006.

［3］何锦华,王守合,杜建峰,吕星,刘建忠.超大面积清水混凝土结构清水混凝土配制及施工技术［J］.混凝土，2006（06）.

［4］雷燕团,李如玲.浅谈清水混凝土的质量控制［J］.混凝土，2006（04）.

［5］曹祥,梁云利,贺文凯,刘振东.清水混凝土在北京某大型办公楼的应用［J］.混凝土，2005(6).

［6］佚名.清水混凝土的发展与应用［J］.中国建材，2005.3(1).［7］任展.大运会场馆清水混凝土施工工艺［J］.城市建设，2009（18）.