“彩色清水混凝土性能精準調控及生產應用關鍵技術研究”科技成果鑒定會召開
鑒定會現場(視頻)
上海建工建材科技瞿威匯介紹項目情況
上海建工建材科技瞿威匯報了本項目研究工作及科技成果。近年來,彩色清水混凝土建筑逐漸進入大眾視野,不僅保留了混凝土厚重、清雅的原始特點,在取消建筑室外裝飾后,仍能表現出建筑色彩以及建筑風格,迎合現代人們的審美要求。在城市建設方面,公共建筑的內外墻較多地采用了彩色清水混凝土,此外在宗教、藝術館、音樂廳、廣場及人行道都有采用。因其視覺效果好,且強度性能得到不斷完善,被廣泛選用和推廣,美國、英國、澳大利亞等國家已廣泛采用這一技術。
20世紀70年代,清水混凝土的材質和技術傳入我國,在“十二五”期間,中國清水混凝土產量增長迅速。本課題針對彩色清水混凝土性能精準調控及生產應用關鍵技術進行研究,由于彩色清水混凝土的原材料選擇、配合比設計、配色技術等對混凝土工作性能和力學性能產生了重要的影響,直接影響了工程應用。同時現有的彩色清水混凝土還存在模具設計不匹配、混凝土表觀質量不佳等問題。因此針對這些問題,本課題對彩色清水混凝土性能調控進行研究,旨在探究出工作性能穩定、表觀質量優良、表面色彩觀感度良好的彩色清水混凝土制品制備技術,實現彩色清水混凝土規模化推廣應用。
本項目技術結構
一、彩色清水混凝土性能調控技術
針對彩色清水混凝土原材料選擇、彩色清水混凝土配色技術、彩色清水混凝土配合比設計、彩色清水混凝土力學性能、彩色清水混凝土工作性能等展開系列研究,分析了原材料和配合比設計對混凝土各項性能的影響,針對工作性能優化外加劑配方,并通過配色技術研究優化彩色清水混凝土表觀色彩。
采用混凝土整體著色法,通過原材料優選結合配色技術,對混凝土表觀顏色進行調控,在調配顏色過程中,探明了不同原材料對表觀色彩的影響規律,進而不斷優化完善了混凝土配合比設計。最終建立起了材料、配合比與染料三者之間的關系,既使彩色清水混凝土表面美觀,又使得混凝土達到理想的工作狀態和力學性能要求。 自主研發了高和易性抗泌水外加劑,采用了酯類和六碳型聚醚母液,降低了聚羧酸體系外加劑存在的生產敏感性問題。以納米纖維素作為載體,利用其巨大的比表面積增加了整個混凝土體系的鎖水能力,從根本上改善混凝土的泌水問題。納米纖維素與體系中的泌水抑制劑和引氣劑共同作用,有效的控制了混凝土體系中自由水的分離,相較于傳統通過混凝土配合比增加膠凝材料以及配合比中增加細料。使用該款外加劑,2h內混凝土工作性損失小于20%。 基于顏色調配技術、原材料優選技術、外加劑配制技術,針對不同應用場景所需的彩色清水混凝土性能調控中易遇到的保坍性差、泌水,以及表觀質量差等問題,開展了綜合試驗分析。通過優選骨料,調整礦物摻合料的比例,調配染料顏色,可配制出C40的白色自密實清水泵送混凝土,該混凝土擴展度為650±50mm,28d強度高于48MPa,所配制的混凝土能有效抑制泌水、降低、整體的粘度,以及具備良好的保坍功能等特點。
通過不同類型彩色清水混凝土技術特點以及現澆彩色清水混凝土表觀質量難控制等問題,針對性的研發適合其本身的模具。采用鋼模板作為底模,底模鋪設專用的自粘性防爆聚酯基片膜,開發了適用于大型鏡面彩色清水混凝土構件模具。該薄膜具有光澤度高、抗張強度和抗沖擊強度高等具有優異的機械性能和表面光潔度等優良特性,且其具有自粘性,更易粘貼于鋼底模上,減少薄膜與底模貼合氣泡或褶皺等不足,保證混凝土有更好澆筑效果。
通過優選粗細骨料品種,在滿足力學性能的前提下,自主研發了C40高性能清水混凝土。利用該款混凝土,搭配雙層板施工工藝,采用15mm厚自然紋路木紋板在混凝土表面拓印,形成自然木紋肌理圖案,拆模后的混凝土成品表面密實、氣泡少、無色差、紋理清晰。上述工藝技術在賦予構件表面表觀的同時,大大拓寬了彩色清水混凝土制品應用范圍,豐富了建筑飾面的藝術效果。
針對彩色清水混凝土表面易產生泛堿、光澤度下降、油漬灰塵污染等問題,對比了多種表面防護劑的防護效果,確認了烷類防護劑的“荷葉效應”可在混凝土表面有效成膜,使得具備疏水效果,污染物也易清除。
創新開發了一種清水混凝土表面防護劑施工方法,防護劑采用由下至上的施工方向,使得施工區域與未施工區域之間有明顯的界限,保證了防水劑噴涂的均勻,同時明確了涂敷多種防護劑時的先后順序、間隔時間,該涂敷技術不僅能夠使清水混凝土構件的表面達到防水透氣、易于清潔的保護效果,而且有效保證了成型的混凝土表面防污效果,提高了表面觀賞性,延長了使用壽命。
通過分析混凝土生產過程中的制備、澆搗、運輸、成品保護等各階段的工藝技術,探明了易出現質量下降的關鍵節點,根據該階段制備特點,提出相應的質量保護措施,形成彩色清水混凝土全過程品質控制工藝。

不同保護劑防護下清水混凝土經多種來源污染后沖洗效果


章堰文化館
上海建工醫院門頭板項目


蘇州山峰國際雙語學校項目木紋清水混凝土
本次會審結束后,協會將對成果鑒定結果進行公示,公示10天后,如無異議,將向成果完成單位頒發《科技成果鑒定書》。
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