高品质混凝土是目前混凝土结构发展的趋势。清水混凝土具有良好的工作性和致密、匀质的结构以及良好的耐久性能，符合高品质混凝土的所有特点及要求，在国内大型工程和文献资料中均广泛涉及。
蔡昱等研究了石灰石粉对清水混凝土性能及工艺的影响，发现石灰石粉掺量为15%时，清水混凝土性能最优。
FuXin等研究了粉煤灰、高炉矿渣、硅灰、CaCO3-TiO2复合材料和贝壳粉对清水混凝土抗压强度、氯离子含量和表面灰度值的影响，发现抗压强度受贝壳粉的影响最大，且过量的贝壳粉会导致清水混凝土综合性能变差。
王国富等以济南R1号线项目为应用基础，配制出工作性能好、56d电通量仅为745C，里表温度差最大为18.8℃的轨道清水混凝土。
谭刚等研究了清水混凝土施工工艺，提出使用透水模板布、脱模剂及钢模等措施来提升高品质混凝土外观质量。
海工清水混凝土在提升高品质混凝土外观质量方面有显著优势，但存在混凝土原材料品质波动大、质量控制过程未统一、缺乏系统的耐久性设计思路、海水环境复杂等问题。因此，该研究从配合比和模板体系方面对海工清水混凝土外观质量控制技术进行研究，并现场试验进行论证，以指导类似工程施工。
1试验
1.1原材料
1)水泥：海螺水泥厂生产的PO42.5水泥，主要技术性能如表1所示。
2)矿物掺合料：由活性掺合料+石灰石粉进行配制。活性掺合料由粉煤灰、矿渣粉和硅灰按照一定比例混合而成，主要化学成分为SiO2、Al2O3及CaO，具有活性高、水化热低、强度高、流动性好等优点；石灰石粉细度、活性指数、流动度比、含水量、亚甲蓝值等均能满足《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》(JGJ/T318-2014)要求，主要技术性能如表2所示。
3)外加剂：一种低引气高适应性的醚酯共聚型聚羧酸减水剂，并配以复合气泡调节剂和缓凝剂。
4)粗骨料：5～25mm连续级配石灰岩碎石，主要技术性能如表3所示。
5)细骨料：优选坚硬洁净的河砂，含泥量为0.6%，泥块含量0.3%，颗粒级配满足Ⅱ级配区要求。
1.2试验方法
1)按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2016)测试初始坍落度及坍落度经时损失。
2)按照《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2019)，成型150mm×150mm×150mm混凝土试件，测定混凝土3d、7d、28d、56d的抗压强度。
3)按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082-2009)的快速氯离子迁移系数法(RCM法)测定混凝土28d、56d氯离子扩散系数。
4)采用不同模板体系对混凝土实体构件进行浇筑，在相同的配合比、浇筑、振捣及养护条件下，目测清水混凝土外观质量，对比分析优异性。
1.3配合比设计
结合清水混凝土工作性能、力学性能和耐久性能要求，设计3组性能较好的配合比，制备C40墩柱清水混凝土进行研究，如表4所示。
2试验结果
2.1配合比
石粉石粉细度对清水混凝土工作性能、力学性能和耐久性能影响较大，通过优选石粉石粉细度，并与未掺入石灰石粉的混凝土进行对比分析，确定最优配合比。石粉石粉细度对清水混凝土的工作性能、抗压强度和氯离子扩散系数影响分别如图1～图3所示。
由图1可知，随着石灰石粉细度增加，混凝土坍落度增大，坍落度经时损失减小，一定细度的石灰石粉能改善混凝土拌合物性能。由图2可知，石灰石粉细度为200目时，抗压强度最低，说明掺入较粗石灰石粉后，混凝土早期强度存在降低，但当细度达到400目后，后期抗压强度均比空白组混凝土高，混凝土力学性能得到改善。由图3可知，石灰石粉细度越细，硬化后混凝土抗氯离子渗透性能越好，说明石灰石粉细度对混凝土的抗氯离子渗透性能有一定影响，且与空白组对比，加入石灰石粉后，混凝土抗氯离子渗透性能得到较大提升。鉴于随着石灰石粉磨细能耗会急剧增大，结合磨细石灰石粉经济性，优选C3(400目)配合比为后续工艺研究使用。
2.2模板体系
1)模板材质
采用400mm×500mm×300mm小尺寸模型进行室内对比试验，对不同材质模板成型的混凝土外观质量进行评价，如表5所示。由表5可知，从气泡、色差及镜面效果控制情况分析，钢模板和木模A均能满足海工清水混凝土外观质量要求。与木模板相比，钢模板强度大、刚度高、挠度小、不易变形，结合适宜的脱模剂和拼缝条，可以有效减少气泡数量，避免粘模及漏浆情况，在混凝土外观结构尺寸控制、外观质量的美观程度方面优势明显。
2)脱模剂
选用3种水性脱模剂和2种油性脱模剂，编号分别为a、b、c、d、e，大尺寸结构试验外观评价如表6所示。
由表6可知，油性脱模剂表面均有一定程度的气泡，甚至有较多、较大尺寸的气泡，因此所选油性脱模剂不利于控制混凝土的外观气泡。a和b两种水性脱模剂的混凝土外观质量良好，表面光滑无气泡，因此水性脱模剂利于气泡排出。d、e两种油性脱模剂相较，脱模剂d气泡数量较少且色差较小。
3)涂刷方式
对比油性和水性脱模剂刷涂厚度和涂刷方式的影响，试验如表7所示。
由表7可知，采用气压喷壶、电动喷壶雾化效果及喷涂效果相当，均匀度均能满足要求，但二者都容易出现喷涂重叠的地方，聚成水珠；当使用棉刷进行刮平处理后，油性、水性脱模剂均能良好成膜，且能控制成膜厚度；但水性脱模剂抗雨水冲刷能力较差，模板表面脱模剂成膜受损，而油性脱模剂抗雨水冲刷能力较水性有优势。
在脱模剂喷涂后直接浇筑的情况下，若脱模剂涂层越厚，混凝土外观则越差，因为脱模剂喷涂过量，成膜时间越久且不均匀，在混凝土浇筑后，油性、水性脱模剂均会破乳，脱模剂中的"油性"成分反映在混凝土表面则为淡黄色色差，且以油性脱模剂最为明显。当喷涂完成后，以棉刷刮平之后，油性、水性脱模剂成膜较好，混凝土外观质量高，且均具有镜面效果，油性脱模剂组混凝土表面更光滑。
用喷淋的方式模拟雨水冲刷，从冲刷完毕之后混凝土外观质量可以看出，雨水冲刷对脱模剂的成膜均有影响，但对水性脱模剂影响较大，油性脱模剂经过雨水冲刷后，外观基本满足海工清水混凝土外观质量要求。
2.3现场验证
图4为现场验证模型清水混凝土外观质量。
由图4可知，木模体系采用油性脱模剂d和水性脱模剂b，表面色泽基本一致，但油性脱模剂d表面的气泡较水性脱模剂b的气泡多，采用油性脱模剂d及水性脱模剂b均能达到海工清水混凝土观感质量及气泡排出要求，两者都能达到混凝土光泽度要求，优选水性脱模剂b和油性脱模剂d作为备选脱模剂；水性脱模剂b涂刷过厚，脱模后有部分脱模剂流淌痕迹，表明水性脱模剂不能喷涂过厚；从整体外观质量评估，钢模体系采用水性脱模剂b清水混凝土外观质量最优，基本无气泡。
3结论
a.石灰石粉有利于改善清水混凝土的力学性能和耐久性能，石灰石粉越细，抗压强度越高，抗氯离子渗透性能越好。
b.木模A和木模B、钢模板均可满足海工清水混凝土要求，其中木模A和钢模制作的混凝土外观质量更优。
c.油性脱模剂抗雨水冲刷能力强，水性脱模剂有利于清水混凝土排出气泡，采用电动喷涂+棉刷刮平的涂刷方式可使清水混凝土达到镜面效果。通过现场试验论证，钢模板+水性脱模剂模板体系混凝土外观质量最优。（来源：《建材世界》2024.04）返回搜狐，查看更多
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