市政桥梁高性能清水混凝土制备与施工技术探讨

市政桥梁高性能清水混凝土制备与施工技术探讨

胡伟

成都天府新区投资集团有限公司 610000（四川 成都）

摘要：清水混凝土指表面不作任何装饰装修，直接采用混凝土自然色为饰面的清水混凝土，它显示的是一种最本质的美感，体现的是“素面朝天”的品位。由于传统的现浇混凝土易出现蜂窝，麻面等外观质量，对城市的市容市貌产生不利影响，所以现在市政桥梁中采用清水混凝土工艺成为一种趋势。本文通过高新能清水混凝土的制备和施工技术的探讨，明确了清水混凝土在市政道路桥梁工程运用的关键。

关键词：清水混凝土；市政桥梁；制备；施工技术

前言：在中国，清水混凝土尚处于发展阶段，在城市桥梁中的运用尚未广泛，而现在对城市桥梁的外观质量要求越来越高，特别是桥梁墩台及上部结构的外观尤为重要，这些结构大多为钢筋混凝土结构，坐落于城市主干道，直接影响城市的美观。一般来说，清水混凝土60%取决于清水混凝土的质量，40%取决于施工控制，因此，成品的成败取决于混凝土的制备和施工技术。

一、清水混凝土定义

指以混凝土原浇筑表面或以透明保护剂做保护性处理的混凝土表面作为建筑外表面。一次浇筑成型，表面不作任何装饰装修，直接采用混凝土自然色为饰面的清水混凝土。

清水混泥土的特点是通过对原材料的质量控制和配合比的合理设计，改进施工工艺、提高混凝土成品外观质量，使其达到清水混凝土免装饰标准要求。清水混凝土造价比普通混凝土造价要高的多，但清水混凝土以自然色为饰面，美化了市容市貌和城市环境，总体来说提高了城市在人类社会活动中的整体美观和社会效益。

二、高性能混凝土的制备方法

由于普通混凝土配合比设计将强度指标作为目标，以假定容重法或绝对体积法作为计算理论依据、以比重较大的砂石和水泥作为基本材料，并采用常规减水剂作为外加剂，导致混凝土拌和物水份多、均匀性差、坍落度损失大、黏聚性低、收缩量大、水化热高，比重大的骨料下沉、水份上浮，混凝土硬化后，形成了外分层和内分层结构，直接影响桥梁工程的质量和耐久性能。因此考虑采用密实骨架堆积法理论，确定粗骨料、细骨料、矿物掺合料的配合组成，采用聚羧酸高效减水剂，降低用水量、提高工作性能；掺入矿物掺合料，改善骨料与水泥石间的过渡结构，抑制骨料与水份运动，消除内外分层现象；科学的施工养护技术，保证形成均矿物掺合料匀的混凝土结构，解决了高性能混凝土要求高强度、高流态、高耐久性能和体积变形小等难题，实现“结构防裂”和“结构整体强度”的目标要求。

三、制备技术

1、原材料的选择

选用合适的原材料是清水混凝土良好施工质量的前提。（1）水泥：应选用同厂家、同品种、同强度等级、同熟料磨制色泽均匀的水泥，同时还应考虑水泥货源充足性、质量稳定性、与外加剂适应性等方面的因素。进行水泥化学成分分析及物理力学性能的检测，选用矿物中C3A含量较低、细度合适的普硅水泥，一般用P.O42.5。（2）粉煤灰：应选用同电厂、同品种、同等级、质量稳定且色泽一致的粉煤灰。粉煤灰可增加混凝土后期强度，减少混凝土自身体积收缩，还可改善新拌混凝土的和易性，建议选用需水量比98%的粉煤灰。（3）集料：应选用同产地、同规格、同色泽，连续级配，含泥量和吸水率相对低的骨料。（4）减水剂：选用与普通硅酸盐水泥适应性良好的马贝聚羧酸系减水剂作为母体，同时复掺消泡成分，保证混凝土的气泡量少、气泡直径小、且分散均匀，使得混凝土具有一定和易性的同时表面无宏观缺陷，达到清水的效果。

2、消泡剂掺量的选取

清水混凝土要求其拌合物色泽均匀，具有良好的和易性（流动性、粘聚性和保水性），不得出现离析和泌水。为满足清水混凝土配制要求，清水混凝土专用聚羧酸减水剂中必须掺入消除气泡的组分，消泡剂的加入很大程度上影响混凝土的流动性能，因此，配制出高流动性、高稳定性能的混凝土首先要求其水泥浆体应具有良好的流变性能。

四、施工技术

1、专用脱模剂

为保障模板刚度，一般选用钢模板，在模板选定后脱模剂的选择非常重要，如果选择不当，对混凝土的外观质量影响很大，这里介绍几种，并分析了各自的优缺点。（1）、BT-20模板漆：其工作机理为：该漆是由水分子和成膜剂微粒组成的乳化剂，乳化剂的水分子包围在成膜剂微粒周围，使憎水基团朝向内部，亲水基团朝向外部，形成带电的胶团粒子，由于同性电荷的相斥作用，胶团粒子均匀分散使溶液保持均质，微粒间保持能量平衡；成膜后，随着乳化剂中水分子的不断蒸发，微粒间的能量平衡被破坏，成膜剂微粒互相接触连成一体，最终在模板表面形成薄薄的油层，由于油层的憎水性，使得模板与混凝土之间的粘结力减小，达到润滑目的。其优点为：光洁度高、隔离和润滑的作用强、附着力好、耐磨耐碱性能优越、脱模吸附力低。（2）皂化水性脱模剂为乳化类皂化油脱模剂，对减少混凝土表面气泡有一定作用，施工操作省时且价格便宜；但脱模后的模板表面较易形成浆体薄膜，模板清理比较困难。（3）食用油。为油类脱模剂，对减少气泡的作用略弱于为皂化油脱模剂，施工操作省时，脱模后模板较易清理，有利于模板的重复利用；但食用油脱模剂价格较高，在施工过程中油性脱模剂不易干，容易污染钢筋。（4）地板腊。为固体类脱模剂，其方法是在模板使用前对模板充分打腊，在模板表面形成一层很薄的隔离层，对减少气泡有积极作用，脱模后模板易清理，有利于模板的重复利用。但地板腊脱模剂价格较高，打腊工作量大。

2、模板制作要求

模板工程是清水混凝土施工控制的中心环节，应精心设计、精心制作、精心施工，模板采用新的定型钢模板，保证其有足够的强度和刚度，具有一定的光洁度和平整度，模板表面应打磨、抛光，保证表面光洁度。模板接缝接口密封在沿模板外边通长处粘贴海绵条，接缝宜用原子灰填实后打磨平整、严密，使接缝平顺，防止漏浆现象，模板尽可能减少缝，接缝位置整齐有序。模板的支撑必须稳固、严密，用钢构件组成的钢围檩固定模板，浇筑前，模板脱模剂应采用同一品种，严禁将模板表面脱模剂刮花，严禁使用废旧、破损模板，一般不宜采用撑杆式支撑方式。

3、浇筑与养护

浇筑混凝土前，先洒适量水，湿润混凝土面。浇筑时采用插入式振动棒分层捣实。振动棒与侧模保持5-10cm的距离。浇灌混凝土过程中，如有变形、漏浆等现象立即停止浇灌，并及时采取措施处理，混凝土按分层浇筑、分层振捣，每层浇筑厚度不超过1.25倍的振捣有效半径。插入式振捣棒移动间距不大于振捣棒作用范围的1.5倍。一般每点振捣30-35s。振捣时注意钢筋密集及洞口部位，不得出现漏振、欠振或过振。每一振点延续的时间以混凝土的下沉较小，表面出现浮浆和不再有大量气泡上冒为止。为使上下层混凝土结合成整体，上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行，并要求振捣棒插入下层混凝土5 ~10cm，结构预埋件、预留孔洞周边、钢筋密集处、施工缝等特殊部位的混凝土浇筑。可用小的振捣器，指定专人负责下料，加强混凝土振捣工作，做到不漏振、不过振，确保混凝土密实。

 结束语：
  高性能清水混凝土材料的制备和施工技术，比普通混凝土施工更为严格，每个实施细节均会影响到桥梁外观质量。因此，实施的每个环节必须要有严格质量控制流程，每道工序都要有技术性的说明，根据项目情况，充分优化清水混凝土的配合比和精细化质量控制是确保清水混凝土工程达到预期成效的必由之路。

参考文献：
[1]《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204-2002）；

[2]《建筑工程清水混凝土施工规程》（DB11/T464-2007）；
[3]段刚强.清水混凝土施工技术研究[J].山西建筑，2017，43（36）：82-83.