随着绿色建筑材料的发展,传统混凝土由于耐久性差、色调单一,已不能满足建筑业的需求,而且当下经常出现社区、学校等建筑的外墙砖脱落伤人事件。将颜料掺入清水自密实混凝土制成彩色清水自密实混凝土,并作为外墙结构使用,不仅可以避免安全问题的出现,还可以为混凝土的外观添色不少。但是,掺入颜料不仅会增加混凝土造价,还可能影响混凝土的性能。所以,探究颜料对混凝土性能的影响、比较评价彩色清水自密实混凝土与其他装饰方法的工程应用效果,不仅具有非常重要的意义,还能为今后的市场推广夯实基础。本文拟配制三种强度的混凝土和砂浆。首先通过配制彩色砂浆确定颜料的适宜掺量;其次,基于得到的适宜掺量,通过进行坍落扩展度、扩展时间(T500)、立方抗压强度试验,研究不同强度等级下,颜料种类及掺量对混凝土性能的影响,并改善其中性能较差的混凝土;然后,通过模拟北京夏季光照强度和温度,研究不同强度等级下,各彩色砂浆的耐光性能;最后,通过工程案例模拟比较使用彩色清水自密实混凝土、涂料、墙砖作为外墙装饰的施工工期、工程造价的差异。本文研究结果如下:(1)通过色差仪记录的数据显示,随着颜料掺量的增加,四种彩色清水自密实混凝土均在5%掺量时基本达到饱和,再掺入颜料则不能产生明显的颜色变化。相比之下,红、黄颜料的染色力度明显,1%的掺量即可产生明显的颜色变化,但绿、蓝颜料全过程的颜色变化均较小,而且会出现颜料浮浆现象,不能准确得知颜料实际掺量。(2)进行了混凝土工作性能和力学性能试验,得到结果为:小掺量的复合颜料(蓝色、绿色)对混凝土工作性能和力学性能影响不大,但大掺量则可能导致混凝土离析并明显降低混凝土力学性能;无机颜料(红色、黄色)对混凝土力学性能影响不大,但增加颜料掺量(超过4%)会明显降低混凝土工作性能;改变混凝土强度后发现,随着强度的提高,四组混凝土的工作性能均有一定程度的改善,复合颜料对混凝土力学性能的影响降低。(3)当改进混凝土原材料与配合比后,彩色清水自密实混凝土的工作性能得到明显改善,无机颜料掺量达到8%时仍可得到满意工作性能(黄色混凝土坍落扩展度和扩展时间可达到505mm和5.5s);通过力学试验可发现,氧化铁红对混凝土的前期强度无明显影响,但会造成混凝土的后期强度的降低;氧化铁黄可提高水泥水化速率和效率,对混凝土前期的力学性能有提高作用,而较大的吸水性会明显降低混凝土水胶比,弥补了混凝土后期强度的损失。(4)通过紫外线抗老化试验研究了砂浆的耐光性能。试验发现无机颜料对紫外线有较好的耐性,复合颜料随着光照时长增加而出现明显褪色现象(色差值超过3);对比两种无机颜料,由于氧化铁黄耐热性较差,黄色砂浆试件逐渐变红;强度较高的试件密实度较好,可一定程度上减少受阳光照射的面积,提高试件的耐光性能。(5)通过工程案例模拟比较了三种装饰方法在使用工人数、工期、造价方面的差异。得到结果为使用彩色清水自密实混凝土可显著减少人工使用量,明显缩短工期以及降低工程造价。