内蒙古彩色透水混凝土

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彩色混凝土的研究及应用

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彩色混凝土的研究及应用

发布日期:2018-05-30 15:29 来源:http://www.nmghyb.com 点击:

  彩色混凝土是为了改进混凝土的装饰性能,在近几十年内逐渐发展起来的一种新型装饰混凝土。我国对彩色建筑混凝土的研究和应用尚处于初级阶段,相关的研究成果少,工程实例积累少,但国际上彩色建筑混凝土的设计越来越流行,因此,对彩色建筑混凝土进行应用研究有着很现实的意义。

内蒙古彩色混凝土



  生产彩色混凝土的难点在于其原材料的选择及生产过程中对于泛碱、色差、质感的控制。因此,我们做了大量的试验进行研究,并应用于实际工程。


  1原材料的选择


  1.1颜料


  彩色混凝土所需颜料必需是具备较好的分散性和较强的着色能力,对混凝土性能影响小,对温度、日照、大气中的各类气体具有良好的稳定性,能耐碱、耐光、耐风化,在大气中长期不褪色,不与混凝土成分发生有害反应。因此,宜选择性能稳定的氧化铁系列颜料。在一定掺量范围内,随着掺量增大,颜料呈色提高,但掺量过大,混凝土强度下降,且成本增大。一般应控制在水泥用量的3%~5%。


  1.2水泥


  当生产黄、绿、蓝等彩色混凝土时,最好使用白水泥,而且在选择白水泥时,宜选择同一批的水泥,减少生产带来的颜色的波动。另外,白水泥宜使用P.O42.5,白度控制在80%以上,同一批水泥使用日期不宜超过45d(从生产到使用完)。生产灰色系列的彩色混凝土时,可以选择普通硅酸盐水泥,但普通硅酸盐水泥要求保水性好。


  1.3骨料


  砂、石含泥量要小,以避免集料色泽对颜料呈色的干扰。粗骨料的粒型是影响彩色混凝土质感的一个很重要的因素。为了能生产出质感好的彩色混凝土构件,使用破碎的石子是最好的选择,且粒径宜控制在20mm以下。


  1.4高效减水剂


  外加剂尽量选择聚羧酸系高效减水剂。由于彩色混凝土的坍落度不能太大,因此,减水剂的减水率一般控制在20%左右即可。另外高效减水剂带入的碱应尽量少,以减少构件成品的反碱。


  2颜料对混凝土的影响


  颜料对混凝土的影响从以下两方面考虑:1)两种水泥混凝土中分别加入推荐掺量氧化铁红颜料对强度的影响;2)颜料的耐久性能。


  2.1颜料对强度的影响


  试验配合比和混凝土拌和物性能分别如表1、2所示。试验结果表明:两种水泥混凝土加入推荐掺量无机氧化铁颜料后,对混凝土拌合物性能及强度无明显影响。


  2.2颜料的耐久性能


  为了验证彩色混凝土的耐久性,我们制作了混凝土试件,放置于自然环境中,历时近1年,试件颜色基本没有变化,混凝土表面完好。


  3生产中对于泛碱、色差、质感的控制


  3.1泛碱控制


  生产出来的构件泛碱,对于彩色混凝土构件尤为明显。因此,在生产彩色混凝土构件时如何控制泛碱成为一个难点。对于控制泛碱,我们经过大量试验,对影响泛碱的因素进行了分析研究,发现:粉料是带入碱的一个原因。因此,在选择水泥时尽量选择低碱水泥。矿物掺合料尽量选择碱含量低的矿物掺合料。另一个将碱带入混凝土中的因素就是外加剂。因此,要求外加剂厂严格控制外加剂的碱含量。除了原材料本身带入碱外,可以对构件成品进行碱封闭,使得碱不泛出。为此,我们对构件表面进行了防护处理。通过不同的防护剂试验,找出一种可以防止泛碱的防护剂做为对构件防泛碱的最后一道工序。


  值得注意的是,随着时代的发展,混凝土的密实度越来越好,因此,在使用防护剂的时候一定要进行试验,否则,防护剂的掺量不当,会造成相反的效果。


  3.2色差控制


  对于彩色混凝土的色差控制,我们从颜料的采购、混凝土的搅拌、振捣入手进行了研究。


  3.2.1颜料的采购


  颜料的生产批次不一样,会产生一个色差值,因此,在购买颜料时尽量选择同一批次的颜料,以减少颜料的批次不同产生的色差。


  3.2.2混凝土搅拌


  混凝土在搅拌时有一个最佳搅拌顺序及最佳搅拌时间。为此,我们在试验室用搅拌机做了试验,试验结果见表3。


  根据实验结果,在实际生产过程中根据搅拌机的特点确定了合理的搅拌时间,生产出来的成品很均匀。


  3.2.3混凝土振捣


  混凝土振捣也是影响色差一个很重要的因素。因此,应严格要求操作工人严格按操作规程进行振捣。而且在整个生产过程中振捣工人要固定。


  3.3质感的控制


  这里所说的彩色混凝土的质感是指构件表面的纹理,不包括构件表面的各种处理。通常情况下,如果能隐约现出石子斑驳的印痕是最佳的。


  因此,为生产出这种效果的构件,挑选石子是最关键的。其次就是振捣,振捣的时间长短、密实程度都决定构件表面的质感。


  通过以上措施的控制,我们生产出了令人满意的产品。


  4工程实例


  某新建使馆工程于2004年上旬开工,2005年中旬首期工程结束。首期工程由3个单体建筑物组成,建筑面积3万m2。其外檐和部分内檐采用了彩色建筑混凝土,总方量约为1万m3。该工程外观形式多样,混凝土的颜色主要有米黄色等几种,外观图案及造型包括镜面效果、木纹效果及条纹效果等几种不同形式。采用上述方法进行质量控制取得良好效果。


  5结论


  1)通过原材料的选择和生产工艺的控制,可以生产出均匀一致的彩色混凝土构件。


  2)泛碱的控制在彩色混凝土生产中是很关键的环节,还需要在不同生产过程中多积累经验。防护剂的使用也需要经过大量的试验才能用于构件。


  3)不是所有的颜料都可以保持长久不褪色。因此,选用颜料也是生产彩色混凝土的关键。


  4)骨料的选择对与混凝土的质感有着非常重要的作用。


  


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