本文從混凝土原材料、配合比設(shè)計(jì)、外加劑、生產(chǎn)工藝以及脫模劑五個(gè)方面，研究分析如何在裝配式建筑生產(chǎn)過(guò)程中改善混凝土制品的外觀。在考慮到施工生產(chǎn)及混凝土制品質(zhì)量的前提下，選用合適的外加劑并使用水性脫模劑能夠有效改善預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量。

裝配式建筑采用預(yù)制裝配式混凝土，可以有效的節(jié)約能源資源，減少建筑施工對(duì)環(huán)境的不良影響，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求，其在中國(guó)歷經(jīng)起始、萌發(fā)的階段后，隨著國(guó)家對(duì)裝配式建筑在政策上的扶植，市場(chǎng)的培育日趨成熟，各種新的工藝、設(shè)計(jì)思路日漸涌現(xiàn)，為這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)增加更多發(fā)展的后勁。這也意味著不同于傳統(tǒng)裝配式建筑，在外觀質(zhì)量、節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益方面，對(duì)裝配式建筑構(gòu)件提出了更高的要求。

本文著力于研究如何在漸趨繁雜生產(chǎn)模式下，兼顧生產(chǎn)效率和材料成本，生產(chǎn)更符合客戶(hù)需求、外觀質(zhì)量更好的裝配式建筑構(gòu)件。

1、 問(wèn)題

公司裝配式混凝土構(gòu)件生產(chǎn)分為流水線式生產(chǎn)和固定模臺(tái)生產(chǎn)兩種：流水線生產(chǎn)采用電磁振動(dòng)臺(tái)的混凝土振實(shí)方法，振動(dòng)頻率和時(shí)長(zhǎng)均可以調(diào)節(jié)，前期主要用于生產(chǎn)疊合樓板。固定模臺(tái)生產(chǎn)采用傳統(tǒng)振搗棒振實(shí)方法，振動(dòng)部位和時(shí)間可以人工控制，可以根據(jù)模具不同生產(chǎn)外墻板、陽(yáng)臺(tái)板、窗臺(tái)板、空調(diào)板、樓梯板等異型構(gòu)件。

公司前期開(kāi)啟疊合樓板生產(chǎn)線，混凝土坍落度控制在 100-120mm以?xún)?nèi)，混凝土疊合樓板一直生產(chǎn)順利，無(wú)論強(qiáng)度發(fā)展還是外觀質(zhì)量均達(dá)到客戶(hù)預(yù)期要求。在固定模臺(tái)生產(chǎn)線開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行后出現(xiàn)了以下問(wèn)題：

1，依照原混凝土配合比生產(chǎn)，如圖 1所示，使用料斗下料工藝出現(xiàn)出料不暢現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度。通過(guò)調(diào)整外加劑摻量增加坍落度后，振搗后又容易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

2. 混凝土振動(dòng)時(shí)間控制較難，新拌混凝土振至表面平整即停振，側(cè)面容易出現(xiàn)大氣孔（D-10mm），延長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間后可以排出部分氣體，但頂面出現(xiàn)砂漿層。

3. 混凝土異型構(gòu)件在拆模后，如圖 2所示，側(cè)面容易出現(xiàn)無(wú)規(guī)則黑線或色斑，嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量。

2、 優(yōu)化

考慮到兩條生產(chǎn)線為同一拌樓交替生產(chǎn)供貨，原材料出于同一料倉(cāng)，任何調(diào)整均需考量實(shí)際生產(chǎn)條件。經(jīng)過(guò)在試驗(yàn)室反復(fù)測(cè)試，決定從以下5個(gè)方面進(jìn)行綜合性調(diào)整優(yōu)化。

2.1 混凝土原材料調(diào)整：

原混凝土選用的原材料的來(lái)源及規(guī)格如表1所示。

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

經(jīng)測(cè)試，原使用碎石 5-16mm在固定模臺(tái)生產(chǎn)過(guò)程中，在大坍落度情況下出現(xiàn)易堆積、振搗后泌水，和水泥砂漿附著性不佳等現(xiàn)象，如圖 3所示。通過(guò)試驗(yàn)比對(duì)，將碎石粒徑調(diào)整至5-25mm由圖4可以看出砼工作性能明顯改善

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

2.2 混凝土配合比優(yōu)化：

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

原配合比如表2所示，用于疊合樓板生產(chǎn)，坍落度控制在 100-120mm，在異型構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)料斗下料明顯出現(xiàn)困難，入模后振動(dòng)時(shí)間需要適度延長(zhǎng)，既容易造成預(yù)埋件及保溫泡沫塊的偏移，也間接增加了施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度和操作時(shí)間。

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

表3為改進(jìn)的新配合比，混凝土坍落度控制在 140-160mm，經(jīng)生產(chǎn)調(diào)試，可兼用于振動(dòng)臺(tái)和固定模臺(tái)生產(chǎn)。由于工作性能的提升，兩類(lèi)構(gòu)件產(chǎn)品的生產(chǎn)、澆筑、振搗、收面效率都有所提高。

強(qiáng)度對(duì)比：由表 4可以看出改進(jìn)配合比后不僅強(qiáng)度有小幅度提升，成本也有所降低。

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

2.3 外加劑選配

測(cè)試不同聚羧酸母液對(duì)新拌混凝土氣泡產(chǎn)生、破裂的影響和硬化后外觀的對(duì)比。測(cè)試選擇四種早強(qiáng)型聚羧酸母液對(duì)比，通過(guò)新拌混凝土振動(dòng)對(duì)比試驗(yàn)，使用透明容器觀察新拌混凝土氣泡發(fā)展和拆模后外觀情況驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 5所示。

則試圖片：

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

注：上圖均使用油性脫模劑。

如何提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，即使同為早強(qiáng)型聚羧酸母液，不同母液在振動(dòng)后產(chǎn)生的氣泡尺寸、密集度、消泡時(shí)間各有不同。確認(rèn)第 4號(hào)聚羧酸母液在新拌混凝土氣泡產(chǎn)生量最少、尺寸較小，經(jīng)試塊拆模后驗(yàn)證其外觀也為最/佳。

2.4 生產(chǎn)工藝優(yōu)化：

原疊合樓板生產(chǎn)坍落度控制在 100-120mm，為了簡(jiǎn)化工藝和降低操作誤差，統(tǒng)一使用新配合比進(jìn)行兩類(lèi)構(gòu)件產(chǎn)品的生產(chǎn)。

由于和易性的改善，疊合樓板生產(chǎn)工藝進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和調(diào)整：降低了振動(dòng)頻率和振動(dòng)時(shí)間后可以達(dá)到同樣的振平效果，同時(shí)在效益上既降低了振動(dòng)臺(tái)的疲勞損傷并縮短生產(chǎn)周期，又將每班操作人員從 4人降低到2人。

2.5 脫模劑因素：

在異型構(gòu)件生產(chǎn)中，使用脫模油進(jìn)行模板保護(hù)，在混凝土振搗過(guò)程，脫模油容易積聚成團(tuán)，振搗后混凝土上表層漂有油線，側(cè)面未振出油粒在脫模后形成大的孔洞。直接影響構(gòu)件制品外觀。測(cè)試圖片：

注：上圖為同一拌混凝土經(jīng)過(guò)不同振動(dòng)時(shí)間后，其狀態(tài)的截圖拼接而成，所使用外加劑均為 PCE 4。

通過(guò)噴涂水性脫模劑 Rheofnish 211進(jìn)行測(cè)試，在噴涂 15分鐘后，模具表面乳白色褪去即可澆筑。構(gòu)件拆模后相較普通油性脫模劑混凝土顏色均一，無(wú)黏模或氣孔，外觀得到了明顯改善。

3. 優(yōu)化成果

經(jīng)過(guò)多方面的改善優(yōu)化，實(shí)際施工生產(chǎn)后，如圖 7所示，產(chǎn)品外表面無(wú)大氣孔，僅殘留少量小氣孔，頂層無(wú)砂漿層水紋線，側(cè)面也無(wú)黑線色斑出現(xiàn)，預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品外觀質(zhì)量得到了有效改善。

4．結(jié)論

（1） 外加劑的不同，會(huì)對(duì)混凝土外表面的氣孔大小、密集程度產(chǎn)生不同的影響，從而影響構(gòu)件外觀，需謹(jǐn)慎選配合適的外加劑。

（2） 使用油性脫模劑，易聚集大量氣泡，在構(gòu)件表面形成密集的氣孔，嚴(yán)重影響構(gòu)件外觀質(zhì)量，而使用振動(dòng)的方式排氣，可能會(huì)產(chǎn)生漿體分離的泌水現(xiàn)象；而使用水性脫模劑可以顯著改善外觀，并可以降低振動(dòng)時(shí)間，節(jié)約能源。

（3） 在外觀改進(jìn)過(guò)程中，也可以通過(guò)選擇合適的原材料、改進(jìn)配合比等輔助手段，同時(shí)也需綜合考慮這些條件的對(duì)生產(chǎn)、施工、強(qiáng)度的影響。

（4） 在實(shí)際混凝土生產(chǎn)中遇到的技術(shù)和工程難點(diǎn)，需抓住重點(diǎn)，通過(guò)大量的試驗(yàn)分析逐步推進(jìn)，并且充分考慮節(jié)能減排及經(jīng)濟(jì)效益，找到最/佳的解決方案。