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清水混凝土的现状和发展趋势
所谓清水混凝土，是指采用现浇工艺一次成型，且在拆除浇筑模板后不再作任何外部抹灰等工序，以混凝土自然色作为饰面的混凝土施工工艺。它要求混凝土表面必须平整光滑、棱角分明、色泽均匀、无破损和污染，混凝土外观极具装饰效果，所以又称其为装饰混凝土。
清水混凝土除了具有特殊的建筑美学效果之外，还有许多技术和经济上的优点。采用清水混凝土节省了外装饰所需的相当一段工期，提高了施工效率。就造价来说，相比于一般的混凝土，清水混凝土的单方造价要高一些，但是考虑到建成后的外加装饰费用、相应消耗的工期和日后维护费用，清水混凝土的综合造价要比传统的面砖、涂料等裝饰方式低。由于清水混凝土生去了装饰层，减轻了构件的荷载，因此也提高了构件的荷载力，加大了整个建筑物的安全性。
清水混凝土的施工工艺在国外已是一项很成熟、很普遍的技术，而国内对清水混凝土的关注还是近几年的事，有关这方面的系统报道也不多见。究其原因，一方面与建筑设计理念有关，另一方面则是由于清水混凝土的施工工艺、技术含量不比豪华装饰简单。然而，清水混凝土古朴凝重、自然堂清纯的质感所带来的美学效果，十分符合中国悠久的文化传统，再加上它特有的而技术和经济优势，近几年来，清水混凝土建筑在我国不断涌现。例如，地处北京上地高科技产业区近10万平方米得联想研发基地就是采用了大面积清水混凝土技术的科研办公建筑（清水混凝土施工面积大22800平方米），该工程在2003年9月的“联想研发基地大面积清水混凝土技术”鉴定会上被建设部科技司列为“中国首座大面积清水混凝土建筑工程”。首都国际机场新航站楼候机大厅和公共大厅外部结构三十多万立方米的混凝土也采用清水混凝土技术。可以预见，清水混凝土建筑将成为中国建筑流派的主角之一，清水混凝土在中国具有很大的发展空间和很好的发展前景。所以，对清水混凝土相关技术的系统研究和大胆实践是我国混凝土工程界的紧迫任务之一。
清水混凝土的技术要求
清水混凝土在制备、模板选用、成品养护等多方面都是一般混凝土施工工艺所不能实现的，而且从建筑设计图纸到项目施工管理，清水混凝土都有一套独特的实现方案和技术措施。本文主要对清水混凝土的技术要点谈几点看法。
1、清水混凝土原材料选择
（1）水泥。有先选用普通硅酸盐水泥。为保持混凝土色泽一致以及水泥与外加剂适应性的稳定，根据工程施工量预计搅拌清水混凝土需要的水泥用量，要求采用同一厂家同一品牌同一强度等级的水泥，最好采用同一熟料同一批号的水泥进行封存，专供本工程清水混凝土使用，所用水泥质量应稳定，含碱量低，铝酸三钙含量要小，标准稠度用水量小。
（2）粗骨料。所有石子均应选用同一产地、同一采石场、同一规格的产品，应专门堆放，不得与普通混凝土所用骨料混放。连续级配良好，同颜色，含泥量和针片状颗粒含量尽可能小；石子干净而不带杂物。
（3）细骨料。要求固定产地、固定砂子细度模数、固定砂颜色。应选用中粗砂或细砂、机制砂混用，细度模数应在2.5以上，含泥量和有害物质含量应尽可能小。
（4）掺合料。要求采用优质掺合料，应固定供应厂商、固定品质、固定颜色，且不得含有任何杂物；最好采用生产厂家同意批次的掺合料。如果采用粉煤灰，则应该采用二级以上的粉煤灰。
（5）外加剂。由于清水混凝土属于现代搞品质的混凝土范畴，所以离不开外加剂。外加剂与水泥和掺合料的适应性必须良好。不同的外加剂会对混凝土的色泽造成不同的结果，所以必须采用同一厂家同一品种的外加剂，且外加剂的技术性能必须稳定。对首批进场的外加剂见证取样复检合格后，应立即进行“封样”，以后进场的每批外加剂来料均必须与“封样”进行对比，发现有明显色差的不得使用。若果因施工条件变化（例如气温升高或进入冬季施工）需要调整外加剂的成分，则必须重新进行水泥的适应性及其技术性能的检验且必须保证新外加剂与原外加剂的颜色一致。
目前混凝土一般采用泵送施工。为了保证泵送混凝土具有良好的可泵性，混凝土泵送外加剂中往往加入一定量的引气组分。各种引气组分性能存在差异，有点引气组分引入的气泡较大且表面能较低，容易形成连通性大气泡，对硬化混凝土表面造成多孔麻面。所以在选用含有引气组分的外加剂时，一定要选择含优质组分的外加剂，以保证混凝土的含气量不能过大，且引入的气泡均匀、细小。
为了尽可能排除混凝土中的起气泡，清水混凝土拌合物在浇筑后的振捣时间较一般混凝土的振捣时间长，所以外加剂应赋予混凝土拌合物良好的粘具性和保水性，以保证混凝土拌合物在较时间振捣过程中不出现离析和泌水现象。但是外加剂也不能使混凝土拌合物的粘度过大，否则振捣时气泡排除困难，也容易形成硬化混凝土麻面。
有些外加剂的颜色较为特殊，掺入后会明显改变混凝土颜色，使用时需要特别注意。
需要强调的是，一定要确保所选原材料配置的混凝土颜色，符合设计要求，期中特别要注意水泥、掺合料、外加剂等原材料本身的颜色对混凝土颜色的影响。
2、清水混凝土配合比优化
为了减少清水混凝土拌合物泌水几率，并保证混凝土的密实度、强度和耐久性，在拌合物流动性满足施工要求的前提下，混凝土用水量应尽可能小。
为了增加清水混凝土拌合物的流动性和粘聚性，混凝土中胶结料总量不宜过低，但是水泥用量不宜过高，以避免水泥水化热过大及混凝土收缩过大，所以清水混凝土中的掺合料用量较高。
砂粒是影响混凝土拌合物和易性的重要因素，其对拌合物粘度的影响也很明显，所以应选择适宜的砂率。砂率过小，版拌合物在较长时间振捣时易离析，率过大，拌合物粘度会增大而不利于气泡排出，重庆地区清水混凝土的砂率一般为30%—34%（掺用机制砂加渠河砂）。
3、脱模剂的选择
选择适宜的脱模剂是保证清水混凝土质量的重要因素。目前市场上脱模剂的种类较多，良莠不齐。
不合理使用脱模剂是造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的重要原因。目前脱模剂市场比较混乱，良莠不齐。不同标号的机油粘度也不尽相同，即使是同一标号的机油，由于环境温度不同粘度也不相同，气温高时粘度低，气温低时粘度高。当气温较低时，附着在模板上的机油较粘，新拌混凝土结构表面的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣也很难使气泡沿模板上升排出，往往直接导致混凝土表面出现蜂窝麻面。有一些水乳类脱模剂选用乳化剂引气性较大，也易给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。
动植物油进行皂化的脱模剂出现的问题较多，其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂，会给混凝土结构面层带来极大的影响。所以选择脱模剂时，需要充分了解其性能特点。
目前市场上有一些加入了消泡剂和光亮剂的优质产品尤其适合于清水混凝土施工。
4、模板的选择
清水混凝土施工用的模板必须具有足够的刚度，在混凝土侧压力作用下不允许有变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失。模板表面要平整光洁。模板的接缝要严密，不允许漏浆。
模板材质的不同也会使混凝土的结构面层出现不理想的状态。溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角，水泥浆体也不例外。接触角越小，液体在加固上的附着力越强（用余弦定理可以解释），以水和下列物质接触为例，分别测得：聚四氟乙烯为109.2；聚苯烯为102.0；Q235铁板为68.2.生产实践证明，在其他条件相同的前提下，使用尿醛树脂压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显提高。
5、混凝土浇筑和振捣
《混凝土泵送技术规程》（GB/T10 --1995）6.3.4中规定“混凝土浇筑分层厚度宜为300—500mm”，但是在实际施工中施工人员为了加快施工速度，浇筑厚度往往偏高，导致混凝土中气泡排出时的形成过长，在有限的振捣时间内气泡不能完全排出，致使硬化混凝土表面）（尤其是混凝土上层）出现麻面。所以，应严格控制混凝土浇筑厚度不超过500mm。
清水混凝土振捣要求高、难度大，要安排经验丰富的人员进行振捣，避免漏振或过振；振动时快插慢拔，振动杆尽量居中以防棒头碰撞模板并均匀分布振动间距。
工程实践证明，如果一次振捣时间过长容易引起拌合物离析泌水，振捣时间不足又难以使气泡排尽。所以一些清水混凝土工程采用分次振捣方式，即在一次适当振捣时间之后隔一段时间进行第二次振捣，将会改善硬化混凝土面层质量。其实，《混凝土泵送技术规程》（GB/T10-1995）已有明确规定“间隔20~30min再复振一次” ，实际施工如此操作的很少。
6、清水混凝土的养护
清水混凝土在模内的养护时间一般不少于48h，以便保证混凝土有足够的拆模强度，避免出现拆模后缺棱掉角；为防止浇捣上层混凝土而污染下层已拆模混凝土的层面，混凝土拆模后立即用塑料薄膜等将混凝土覆盖，以免造成永久性黄颜色污染。
拆模后的清水混凝土如养护不当，表面极容易因失水而出现微裂缝，影响外观质量和耐久性。因此，对拆模后裸露的混凝土表面，横向结构应及时采用粘性薄膜覆盖，竖向结构应挂湿麻袋或喷涂养护剂进行保湿养护。
三、小结
清水混凝土建筑以其淳朴自然的风格已成为目前建筑流派中的重要角色之一，所以清水混凝土随之成为近年来国内受到较大关注的混凝土新型施工技术。清水混凝土看似简单，其实其中的技术含量和工艺复杂程度并不低。欲制作质量优良的清水混凝土，需要综合考虑原材料选择，配合比优化，脱模剂和模板选择，混凝土浇筑、振捣和养护工艺，以及施工组织管理和清水混凝土质量验收等多个方面的问题。只有各个环节都做到精益求精，才能得到优质的清水混凝土工程。
所谓清水混凝土，是指采用现浇工艺一次成型，且在拆除浇筑模板后不再作任何外部抹灰等工序，以混凝土自然色作为饰面的混凝土施工工艺。它要求混凝土表面必须平整光滑、棱角分明、色泽均匀、无破损和污染，混凝土外观极具装饰效果，所以又称其为装饰混凝土。
清水混凝土除了具有特殊的建筑美学效果之外，还有许多技术和经济上的优点。采用清水混凝土节省了外装饰所需的相当一段工期，提高了施工效率。就造价来说，相比于一般的混凝土，清水混凝土的单方造价要高一些，但是考虑到建成后的外加装饰费用、相应消耗的工期和日后维护费用，清水混凝土的综合造价要比传统的面砖、涂料等裝饰方式低。由于清水混凝土生去了装饰层，减轻了构件的荷载，因此也提高了构件的荷载力，加大了整个建筑物的安全性。
清水混凝土的施工工艺在国外已是一项很成熟、很普遍的技术，而国内对清水混凝土的关注还是近几年的事，有关这方面的系统报道也不多见。究其原因，一方面与建筑设计理念有关，另一方面则是由于清水混凝土的施工工艺、技术含量不比豪华装饰简单。然而，清水混凝土古朴凝重、自然堂清纯的质感所带来的美学效果，十分符合中国悠久的文化传统，再加上它特有的而技术和经济优势，近几年来，清水混凝土建筑在我国不断涌现。例如，地处北京上地高科技产业区近10万平方米得联想研发基地就是采用了大面积清水混凝土技术的科研办公建筑（清水混凝土施工面积大22800平方米），该工程在2003年9月的“联想研发基地大面积清水混凝土技术”鉴定会上被建设部科技司列为“中国首座大面积清水混凝土建筑工程”。首都国际机场新航站楼候机大厅和公共大厅外部结构三十多万立方米的混凝土也采用清水混凝土技术。可以预见，清水混凝土建筑将成为中国建筑流派的主角之一，清水混凝土在中国具有很大的发展空间和很好的发展前景。所以，对清水混凝土相关技术的系统研究和大胆实践是我国混凝土工程界的紧迫任务之一。
清水混凝土的技术要求
清水混凝土在制备、模板选用、成品养护等多方面都是一般混凝土施工工艺所不能实现的，而且从建筑设计图纸到项目施工管理，清水混凝土都有一套独特的实现方案和技术措施。本文主要对清水混凝土的技术要点谈几点看法。
1、清水混凝土原材料选择
（1）水泥。有先选用普通硅酸盐水泥。为保持混凝土色泽一致以及水泥与外加剂适应性的稳定，根据工程施工量预计搅拌清水混凝土需要的水泥用量，要求采用同一厂家同一品牌同一强度等级的水泥，最好采用同一熟料同一批号的水泥进行封存，专供本工程清水混凝土使用，所用水泥质量应稳定，含碱量低，铝酸三钙含量要小，标准稠度用水量小。
（2）粗骨料。所有石子均应选用同一产地、同一采石场、同一规格的产品，应专门堆放，不得与普通混凝土所用骨料混放。连续级配良好，同颜色，含泥量和针片状颗粒含量尽可能小；石子干净而不带杂物。
（3）细骨料。要求固定产地、固定砂子细度模数、固定砂颜色。应选用中粗砂或细砂、机制砂混用，细度模数应在2.5以上，含泥量和有害物质含量应尽可能小。
（4）掺合料。要求采用优质掺合料，应固定供应厂商、固定品质、固定颜色，且不得含有任何杂物；最好采用生产厂家同意批次的掺合料。如果采用粉煤灰，则应该采用二级以上的粉煤灰。
（5）外加剂。由于清水混凝土属于现代搞品质的混凝土范畴，所以离不开外加剂。外加剂与水泥和掺合料的适应性必须良好。不同的外加剂会对混凝土的色泽造成不同的结果，所以必须采用同一厂家同一品种的外加剂，且外加剂的技术性能必须稳定。对首批进场的外加剂见证取样复检合格后，应立即进行“封样”，以后进场的每批外加剂来料均必须与“封样”进行对比，发现有明显色差的不得使用。若果因施工条件变化（例如气温升高或进入冬季施工）需要调整外加剂的成分，则必须重新进行水泥的适应性及其技术性能的检验且必须保证新外加剂与原外加剂的颜色一致。
目前混凝土一般采用泵送施工。为了保证泵送混凝土具有良好的可泵性，混凝土泵送外加剂中往往加入一定量的引气组分。各种引气组分性能存在差异，有点引气组分引入的气泡较大且表面能较低，容易形成连通性大气泡，对硬化混凝土表面造成多孔麻面。所以在选用含有引气组分的外加剂时，一定要选择含优质组分的外加剂，以保证混凝土的含气量不能过大，且引入的气泡均匀、细小。
为了尽可能排除混凝土中的起气泡，清水混凝土拌合物在浇筑后的振捣时间较一般混凝土的振捣时间长，所以外加剂应赋予混凝土拌合物良好的粘具性和保水性，以保证混凝土拌合物在较时间振捣过程中不出现离析和泌水现象。但是外加剂也不能使混凝土拌合物的粘度过大，否则振捣时气泡排除困难，也容易形成硬化混凝土麻面。
有些外加剂的颜色较为特殊，掺入后会明显改变混凝土颜色，使用时需要特别注意。
需要强调的是，一定要确保所选原材料配置的混凝土颜色，符合设计要求，期中特别要注意水泥、掺合料、外加剂等原材料本身的颜色对混凝土颜色的影响。
2、清水混凝土配合比优化
为了减少清水混凝土拌合物泌水几率，并保证混凝土的密实度、强度和耐久性，在拌合物流动性满足施工要求的前提下，混凝土用水量应尽可能小。
为了增加清水混凝土拌合物的流动性和粘聚性，混凝土中胶结料总量不宜过低，但是水泥用量不宜过高，以避免水泥水化热过大及混凝土收缩过大，所以清水混凝土中的掺合料用量较高。
砂粒是影响混凝土拌合物和易性的重要因素，其对拌合物粘度的影响也很明显，所以应选择适宜的砂率。砂率过小，版拌合物在较长时间振捣时易离析，率过大，拌合物粘度会增大而不利于气泡排出，重庆地区清水混凝土的砂率一般为30%—34%（掺用机制砂加渠河砂）。
3、脱模剂的选择
选择适宜的脱模剂是保证清水混凝土质量的重要因素。目前市场上脱模剂的种类较多，良莠不齐。
不合理使用脱模剂是造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的重要原因。目前脱模剂市场比较混乱，良莠不齐。不同标号的机油粘度也不尽相同，即使是同一标号的机油，由于环境温度不同粘度也不相同，气温高时粘度低，气温低时粘度高。当气温较低时，附着在模板上的机油较粘，新拌混凝土结构表面的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣也很难使气泡沿模板上升排出，往往直接导致混凝土表面出现蜂窝麻面。有一些水乳类脱模剂选用乳化剂引气性较大，也易给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。
动植物油进行皂化的脱模剂出现的问题较多，其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂，会给混凝土结构面层带来极大的影响。所以选择脱模剂时，需要充分了解其性能特点。
目前市场上有一些加入了消泡剂和光亮剂的优质产品尤其适合于清水混凝土施工。
4、模板的选择
清水混凝土施工用的模板必须具有足够的刚度，在混凝土侧压力作用下不允许有变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失。模板表面要平整光洁。模板的接缝要严密，不允许漏浆。
模板材质的不同也会使混凝土的结构面层出现不理想的状态。溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角，水泥浆体也不例外。接触角越小，液体在加固上的附着力越强（用余弦定理可以解释），以水和下列物质接触为例，分别测得：聚四氟乙烯为109.2；聚苯烯为102.0；Q235铁板为68.2.生产实践证明，在其他条件相同的前提下，使用尿醛树脂压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显提高。
5、混凝土浇筑和振捣
《混凝土泵送技术规程》（GB/T10 --1995）6.3.4中规定“混凝土浇筑分层厚度宜为300—500mm”，但是在实际施工中施工人员为了加快施工速度，浇筑厚度往往偏高，导致混凝土中气泡排出时的形成过长，在有限的振捣时间内气泡不能完全排出，致使硬化混凝土表面）（尤其是混凝土上层）出现麻面。所以，应严格控制混凝土浇筑厚度不超过500mm。
清水混凝土振捣要求高、难度大，要安排经验丰富的人员进行振捣，避免漏振或过振；振动时快插慢拔，振动杆尽量居中以防棒头碰撞模板并均匀分布振动间距。
工程实践证明，如果一次振捣时间过长容易引起拌合物离析泌水，振捣时间不足又难以使气泡排尽。所以一些清水混凝土工程采用分次振捣方式，即在一次适当振捣时间之后隔一段时间进行第二次振捣，将会改善硬化混凝土面层质量。其实，《混凝土泵送技术规程》（GB/T10-1995）已有明确规定“间隔20~30min再复振一次” ，实际施工如此操作的很少。
6、清水混凝土的养护
清水混凝土在模内的养护时间一般不少于48h，以便保证混凝土有足够的拆模强度，避免出现拆模后缺棱掉角；为防止浇捣上层混凝土而污染下层已拆模混凝土的层面，混凝土拆模后立即用塑料薄膜等将混凝土覆盖，以免造成永久性黄颜色污染。
拆模后的清水混凝土如养护不当，表面极容易因失水而出现微裂缝，影响外观质量和耐久性。因此，对拆模后裸露的混凝土表面，横向结构应及时采用粘性薄膜覆盖，竖向结构应挂湿麻袋或喷涂养护剂进行保湿养护。
三、小结
清水混凝土建筑以其淳朴自然的风格已成为目前建筑流派中的重要角色之一，所以清水混凝土随之成为近年来国内受到较大关注的混凝土新型施工技术。清水混凝土看似简单，其实其中的技术含量和工艺复杂程度并不低。欲制作质量优良的清水混凝土，需要综合考虑原材料选择，配合比优化，脱模剂和模板选择，混凝土浇筑、振捣和养护工艺，以及施工组织管理和清水混凝土质量验收等多个方面的问题。只有各个环节都做到精益求精，才能得到优质的清水混凝土工程。