泵送混凝土技术具有施工占地面积小、灵活性高、施工速度快、节省劳动力以及能连续作业的特点，近年来在工程中，尤其是高层建筑和大体积混凝土施工中，被越来越多的采用。但在实际应用中，因其对原材料、配合比及施工连续性有特殊要求，稍有偏差就会在混凝土表面形成深浅、大小不一的色斑，即表面色差。色差问题长时间未能很好解决， 逐渐成为影响混凝土工程创优的一大障碍。
本文结合江苏宿新高速人机通道及徐宿连运河大桥湿接缝的实际施工， 总结了在泵送混凝土施工中发现的问题， 提出了消除混凝土色差的控制措施， 经实施有效提高了混凝土结构的外观质量。
1 泵送混凝土的概念及特点
1. 1 概念
泵送混凝土， 是可通过泵压作用沿输送管道强制流动到目的地并进行浇筑的混凝土。目前混凝土输送设备多采用地泵和泵车两种形式。
1. 2 特点
泵送混凝土要求其流动性好， 有良好的可泵性， 使混凝土拌合物有适合的坍落度， 不离析、不泌水。因此对原材料和配合比有其特殊要求。
1.2.1 水泥
水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
1.2.2 粗骨料
优先选用天然连续级配的粗骨料， 其针片状颗粒含量不大于10%，最大粒径应根据输送管径的大小严格限制。最大粒径与输送管径之比按下表要求选用。(见表1)
1.2.3 细骨料
细骨料宜采用中砂。为防止混凝土离析，粒径在315μm以下细骨料的比例应适当加大，其通过公称直径315μm筛孔的颗粒含量不少15%。
1.2.4 外加剂及掺合料
泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，实际施工中外加剂多采用高效减水剂复合以缓凝剂等。为改善混凝土泵送性能，混凝土中宜掺加粉煤灰等矿物掺合料。
1.2.5 配合比
(1)水胶比
按采用42.5号水泥考虑，水胶比宜为0.4～0.5，胶凝材料用量不小于300kg/m3。
(2)砂率
为保证泵送混凝土的流动性、粘聚性和保水性，其砂率要比普通混凝土增大，宜为35%～45%。
(3)坍落度
对不同的泵送高度， 入泵时混凝土的坍落度应根据混凝土泵送施工技术规程要求及混凝土泵的性能选用。一般坍落度控制在120～160mm范围内为佳，坍落度经时损失不大于30mm/h。(见表2)
2 产生色差的原因分析
找出混凝土表面产生色差的具体原因，是提高结构物外观质量的基础和前提。通过对现场施工的全程监控与分析， 发现色差的出现主要与混凝土原材料、拌合质量和施工过程等环节密切相关。
2.1 原材料
混凝土的颜色与其所用水泥的颜色密切相关。水泥的颜色随其化学成分和生产条件的变化而变化，其中氧化铁和氧化镁的含量及它们之间的比例是水泥颜色变化的主因，水泥熟料的烧成温度、冷却速度和细度是次因。如施工中出现不同厂家、品种、批次的水泥混用，因其成分含量及比例不尽相同， 混凝土的颜色就会出现明显波动， 出现色差。
2.2 拌合
拌合过程中， 原材料计量及拌合质量对混凝土颜色的影响也是十分明显的。
2.2.1 用水量计量不准，造成水胶比变化幅度过大， 使混凝土盘与盘之间的颜色出现明显差异。一般情况下， 水胶比越大，混凝土颜色越浅。
2.2.2 对粉状外加剂和掺合料采用容积估算法进行掺拌，造成计量偏差过大。
2.2.3 搅拌时间不足使混凝土拌合质量不良，内部质地不均匀。
2.3 施工过程
在混凝土浇筑各施工环节中， 受自身因素和外部环境影响， 也会对结构物外观质量造成直接影响。
2.3.1 模板
(1)锈斑污染
由于施工环境潮湿，日常维护不到位，模板表面出现局部氧化，使用前除锈、打磨工作不到位， 都会使混凝土表面附着上黄褐色的锈斑。
(2)脱模剂污染
施工现场常用的油质脱模剂， 都具有一定的染色性。如采用柴油作脱模剂，混凝土表面颜色多发暗，采用机油作脱模剂，则表面颜色发白。
2.3.2 混凝土泵送
堵管现象是泵送混凝土工艺上的技术难题之一，如处理不当， 会造成施工中断，导致混凝土不均匀性增大、施工缝增多，严重影响结构物的内外在质量。从材料、施工组织和设备操作等方面进行分析， 堵管的主要原因有：
(1)混凝土坍落度不合适。坍落度过大时，混凝土在泵管滞留时间长，泌水大容易产生离析，尤其是经过长距离运输后，离析现象更为严重， 使石子集中， 摩阻力增大;坍落度过小时，摩阻力增大，使泵机、泵管、液压系统等磨损增加。
(2)混凝土运输和现场停歇时间过长。当气温高于20℃，施工间隔时间超过2h，混凝土就出现泌水和离析现象，可泵性变差;当夏季气温高于30℃、施工间隔时间超过1.5h，发生堵管的几率会大大增加。
(3)对混凝土的泵送阻力计算不准确，泵管布置不合理， 造成混凝土泵的额定工作压力偏小，泵送能力不足。
(4)泵机缺乏经常性维修，泵机料斗下部进料口的横向阀与连接杆之间的磨损严重，间隙增大，水泥砂浆因回路倒流到泵机料斗内，使输送管内的压力降低，同时使混凝土发生离析现象，增大对管壁的摩阻力。
(5)泵机操作手技术不熟练，没有按照泵机性能要求进行操作， 当泵送出现异常征兆时，未能及时采取应急措施。
2.3.3 施工缝
由于施工安排不当或者施工条件受限，导致混凝土施工出现长时间的中断，交界面处混凝土已出现初凝， 从而形成施工缝。通常施工缝附近的混凝土颜色较深，且多呈条带状斑块，其主要原因为：
(1)在振捣上层混凝土时对下层已初凝的混凝土产生扰动，破坏了下层混凝土的内部硬化机制，导致其水化反应变缓，使得颜色加深。
(2)施工缝处理时结合部所使用砂浆的配合比与混凝土中的砂浆差别较大， 或振捣时砂浆与混凝土混合不均匀。
2.3.4 养护
由于混凝土组织为多孔质， 表面相对较粗糙，如后期养护措施不到位，在露天环境下其表面极易出现失水或吸收污水、粘附粉尘的情况， 对混凝土的外观造成一定影响。例如拆模后覆盖不及时、阳光直射、覆盖材料选择不当或者养护用水不达标，会使混凝土表面出现发白、染色、粉尘污染和污水污染等。
3 消除色差的控制措施
对于前文所分析的混凝土色差产生的各项因素， 我们需要在施工过程中采取有针对性的、切实可行的措施来加以控制。
3.1 水泥
3.1.1 严格控制水泥来源，避免不同厂家不同种类的水泥混用。所用水泥必须选用生产工艺先进，生产供应能力强的厂家，保证其质量长期稳定，组分不发生剧烈波动。
3.1.2 加强水泥颜色的检测。要求现场每进一批水泥， 就要对其颜色进行目测对比和混凝土本色的试验， 如不同批次间水泥的颜色发生较大变化，应予以更换。
3.2 拌合
3.2.1 拌合站应按预拌混凝土国家标准要求准确计量，做到外加剂、掺合料等组分用量准确，特别是用水量的控制，应确保水胶比偏差在±3%以内。
3.2.2 严格控制混凝土的拌合质量，适当延长混凝土的拌合时间， 从全部材料投完算起混凝土在搅拌机中的搅拌时间不少于30s。
3.3 施工过程
3.3.1 模板
(1)施工用模板在使用前必须进行打磨、除锈，并及时涂刷脱模剂以阻止锈源的产生。
(2)采用优质脱模剂。目前现场上使用的主要为环氧树脂型脱模剂， 其不污染混凝土，表面光洁，并且可多次倒用。
3.3.2 混凝土泵送
(1)施工前，按照混凝土泵送施工技术规程要求， 根据现场情况计算混凝土最大泵送阻力和最大水平输送距离， 确保混凝土泵的额定工作压力能够满足施工要求。
(2)保证混凝土供应充足，制定合理的配车计划，控制混凝土运输时间，保持混凝土泵送连续进行。混凝土运输车在出料前，应高速转动30s，然后反转出料，坍落度的测定及试块的留置在卸料1/4后取样。
(3)混凝土泵送前，先泵送清水清洗管道，然后泵送l：2水泥砂浆润滑管道，最后泵送混凝土。开始时，慢速泵送，逐步加速，待运转正常后，以正常速度进行泵送。如泵送因特殊情况中途必须中断时， 每隔4～5分钟，使泵正反运转两次，同时开动料斗的搅拌器，使混凝土保持运动状态，防止混凝土离析。
(4)根据气温、泵送高度和施工条件合理调整混凝土配合比。当混凝土因间隔时间过长导致坍落度过小而难以泵送时，严禁向混凝土运输车内任意加水， 可加入与混凝土内水胶比相同的素水泥浆。混凝土拌和物制备后，如发现坍损过大，可加入与混凝土成份相同的水泥砂浆。
(5)泵送开始时，泵机操作人员应观察泵机运转是否正常，发现异常应及时停泵查找原因。当停泵后重新启动时，混凝土泵应处于匀速缓慢运行并随时可反泵状态，待各系统运转正常后，恢复正常泵送压力。
(6)混凝土输送管如发生堵塞现象，采用反泵的方法清除。如无效， 找到堵塞部位，反泵清除管内残余应力后拆管清除，然后重新安装管道进行泵送。
3.3.3 施工缝
(1)合理安排施工，避免出现长时间的中断，确保浇筑作业的连续。
(2)改善混凝土的性能。如运输距离较远或在高温夏季施工， 混凝土中可掺一定量的缓凝剂， 适当延长混凝土凝结时间。
(3)用于施工缝处理的砂浆，配合比要与混凝土中的砂浆相同， 同时加强接茬处振捣，使砂浆能够随振捣上升，与混凝土混合均匀。
3.3.4 养护
模板拆除后混凝土表面立即覆盖塑料薄膜进行养护，覆盖必须严密，避免阳光直射造成表面失水。洒水养护时使用饮用水，并及时清理施工现场周边杂物以消除污染源。混凝土养护时间不少于14天。
4 结语
在满足混凝土耐久性要求的前提下，通过严格控制混凝土水泥原材、水胶比、拌合质量; 泵送过程中按泵送施工技术规程要求进行操作， 合理组织材料设备确保施工连续性; 在浇筑过程中加强模板清理维护、施工缝处理和后期养护等一系列措施，确实能够有效提高泵送混凝土结构物表面的均一性和外观质量，避免了色差的产生。
参考文献
[1] 普通混凝土配合比设计规程.JGJ55-2011.
[2] 混凝土泵送施工技术规程.JGJ/T 10-2011.
[3] 预拌混凝土.GB/T 14902-2012.
联系客服
