用于主体工程项目的彩色清水混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于主体工程项目的彩色清水混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.普通混凝土成型后经过装饰才能使用，而清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土，不经过装饰(或者喷上保护膜不改变颜色)就可直接使用。但是普通的清水混凝土不适合用于对工程主体颜色有特殊要求的项目，故人们逐渐开始研发彩色清水混凝土。目前在中国首个主体使用彩色清水混凝土项目——广西宁明县花山旅游接待中心项目中，彩色清水混凝土的研发过程就面临着以下问题，为了将混凝土颜色贴近世界文化遗产花山岩画的颜色，我们在常规的工程主体混凝土配方(含有粉煤灰)中加入了氧化铁颜料，但是颜色较为暗淡，而不加粉煤灰虽然能使混凝土颜色鲜艳，更接近花山岩画的颜色，但是由于胶凝材料比较少，混凝土流动性欠佳，浇筑过程中构件容易出现蜂窝、麻面，降低了工程质量。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.本发明还有一个目的是提供一种用于主体工程项目的彩色清水混凝土及其制备方法，既能满足工程主体对颜色的需求，又能满足施工过程对混凝土工作性能的要求。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于主体工程项目的彩色清水混凝土，其包括以下重量份的原料：170～200份水泥、90～120份矿粉、930～990份砂子、930～990份石子、6～9份减水剂、150～170份水、25～35份红色氧化铁颜料、2～8份橙色氧化铁颜料。
6.优选的是，所述彩色清水混凝土包括以下重量份的原料：170份水泥、90份矿粉、990份砂子、930份石子、6.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
7.优选的是，所述彩色清水混凝土包括以下重量份的原料：190份水泥、100份矿粉、950份砂子、946份石子、7份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
8.优选的是，所述彩色清水混凝土包括以下重量份的原料：200份水泥、120份矿粉、930份砂子、940份石子、8份减水剂、160份水、30份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
9.优选的是，所述彩色清水混凝土中的砂子为石灰石机制砂。
10.优选的是，所述彩色清水混凝土中的石子为石灰石石子。
11.优选的是，所述彩色清水混凝土中的减水剂为pca聚羧酸高性能减水剂。
12.优选的是，所述彩色清水混凝土中的矿粉为s95级矿渣微粉。
13.优选的是，所述彩色清水混凝土中的水泥为po525水泥。
14.本发明还提供上述用于主体工程项目的彩色清水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
15.步骤一、按上述重量份称取水泥、矿粉、砂子、石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
16.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
17.本发明至少包括以下有益效果：通过不用粉煤灰，将常规的河砂替换为石灰石机制砂，同时提高混凝土中的砂率，适当增加高效减水剂用量，使得制得的彩色清水混凝土颜色鲜艳，更加接近花山岩画颜色，还使得混凝土的流动性满足浇筑施工要求。
18.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
19.图1为本发明实施例1的彩色清水混凝土在项目主体施工应用的示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
21.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.原料来源：
23.水泥：购买于崇左红狮水泥有限公司，品牌为红狮p
·
o52.5硅酸盐水泥；
24.矿粉：购买于广西源盛矿渣综合利用有限公司，产品等级s95；
25.减水剂：购买于广西苏博特新材料科技有限公司，产品名称pca-i聚羧酸高性能减水剂；
26.水：自来水；
27.《对比例1-1》
28.一种c30彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：140份水泥、90份矿粉、75份粉煤灰、940份河砂、934份石灰石石子、5.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
29.上述c30彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
30.步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，上述重量份称取水泥、矿粉、粉煤灰、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
31.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
32.本对比例是在普通的c30混凝土基础上，加入了红色氧化铁颜料和橙色氧化铁颜料，同时减少粉煤灰用量，以保持凝胶材料总量不变(普通c30混凝土包括140份水泥、90份
矿粉、105份粉煤灰、940份河砂、934份石灰石石子、5.5份减水剂、165份水)。
33.《对比例1-2》
34.一种c30彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：170份水泥、90份矿粉、950份河砂、950份石灰石石子、5.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
35.上述c30彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
36.步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
37.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
38.本对比例是在对比例1-1基础上，去掉粉煤灰，同时对水泥、河砂、石灰石石子用量做了调整。
39.《对比例1-3》
40.一种c30彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：170份水泥、90份矿粉、950份石灰石机制砂、950份石灰石石子、5.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
41.上述c30彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
42.步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
43.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
44.本对比例是在对比例1-2基础上，将河砂替换成了石灰石机制砂。
45.《对比例1-4》
46.一种c30彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：170份水泥、90份矿粉、980份石灰石机制砂、930份石灰石石子、5.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
47.上述c30彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
48.步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
49.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
50.本对比例是在对比例1-3基础上，提高了砂率，减少了石灰石石子用量。
51.《实施例1》
52.一种用于主体工程项目的c30彩色清水混凝土，包括以下重量份的原料：170份水泥、90份矿粉、980份石灰石机制砂、930份石灰石石子、6.5份减水剂、165份水、25份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
53.上述用于主体工程项目的c30彩色清水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
54.步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
55.步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到
彩色混凝土。
56.本实施例是在对比例1-4基础上，提高了减水剂用量。
57.将上述实施例1及对比例1-1～1-4制得的彩色混凝土与花山岩画的颜色进行对比，结果如表1所示。
58.表1彩色混凝土颜色相比于花山岩画颜色的感官评价表
[0059][0060]
拌合物的流动性通常是采用坍落度来进行表征，故将上述实施例1及对比例1-1～1-4制得的彩色混凝土进行坍落度试验。
[0061]
试验结果如表2所示：
[0062]
表2彩色混凝土颜色的坍落度试验表
[0063] 对比例1-1对比例1-2对比例1-3对比例1-4实施例1坍落度160170150180210
[0064]
根据上述表1和表2的结果，在对比例1-1中，以普通c30混凝土为基础，直接加入颜料，由于氧化铁吸水性大，容易导致混凝土流动性差(坍落度差)，混凝土工作性不满足施工要求，同时，混凝土的颜色暗淡，也与花山岩画的颜色差异较大；在对比例1-2中，以对比例1-1为基础，将粉煤灰去掉，同时对水泥、河砂、石灰石石子用量做了调整，虽然混凝土流动性略有改善，但仍达不到施工要求，同时混凝土的颜色仍较为暗淡；在对比例1-3中，以对比例1-2为基础，将河砂替换成了石灰石机制砂，虽然混凝土的颜色鲜艳，满足要求，但是混凝土流动性变差；在对比例1-4中，以对比例1-3为基础，提高了砂率，减少了石灰石石子用量，虽然混凝土的颜色鲜艳，满足要求，混凝土流动性略有改善，但是混凝土流动性仍达不到施工要求；在实施例1中，以对比例1-4为基础，提高了减水剂用量，实现了混凝土的颜色和流动性均满足要求。
[0065]
通过上述分析可知，发明人在普通c30混凝土基础上通过多次大量实验进行调整，得到了实施例1的c30彩色清水混凝土。
[0066]
将上述实施例1应用于广西宁明县花山旅游接待中心项目中，效果如图1所示，由于对比例1-1～1-2的混凝土颜色暗淡，且由于混凝土流动性不满足施工要求，容易在项目主体施工中出现蜂窝、麻面等缺陷，故未采用，而对比例1-3～1-4的混凝土颜色虽然与实施例1的接近，但也由于混凝土流动性不满足施工要求，容易在项目主体施工中出现蜂窝、麻面等缺陷，故也未采用。
[0067]
《对比例2-1》
[0068]
一种c35彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：170份水泥、100份矿粉、65份粉
煤灰、910份河砂、943份石灰石石子、6.5份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0069]
上述c35彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0070]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、粉煤灰、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0071]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0072]
本对比例是在普通的c35混凝土基础上，加入了红色氧化铁颜料和橙色氧化铁颜料，同时减少粉煤灰用量，以保持凝胶材料总量基本不变(普通c35混凝土包括170份水泥、100份矿粉、95份粉煤灰、910份河砂、943份石灰石石子、6.5份减水剂、160份水)。
[0073]
《对比例2-2》
[0074]
一种c35彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：190份水泥、100份矿粉、930份河砂、970份石灰石石子、6.5份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0075]
上述c35彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0076]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0077]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0078]
本对比例是在对比例2-1基础上，去掉粉煤灰，同时对水泥、河砂、石灰石石子用量做了调整。
[0079]
《对比例2-3》
[0080]
一种c35彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：190份水泥、100份矿粉、65份粉煤灰、930份石灰石机制砂、970份石灰石石子、6.5份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0081]
上述c35彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0082]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0083]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0084]
本对比例是在对比例2-2基础上，将河砂替换成了石灰石机制砂。
[0085]
《对比例2-4》
[0086]
一种c35彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：190份水泥、100份矿粉、950份机制砂、946份石灰石石子、6.5份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0087]
上述c35彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0088]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0089]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到
彩色混凝土。
[0090]
本对比例是在对比例2-3基础上，提高了砂率，减少了石灰石石子用量。
[0091]
《实施例2》
[0092]
一种用于主体工程项目的c35彩色清水混凝土，包括以下重量份的原料：190份水泥、100份矿粉、950份石灰石机制砂、946份石灰石石子、7份减水剂、160份水、27份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0093]
上述用于主体工程项目的c35彩色清水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0094]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0095]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0096]
本实施例是在对比例2-4基础上，提高了减水剂用量。
[0097]
将上述实施例2及对比例2-1～2-4制得的彩色混凝土与花山岩画的颜色进行对比，结果如表3所示。
[0098]
表3彩色混凝土颜色相比于花山岩画颜色的感官评价表
[0099][0100]
拌合物的流动性通常是采用坍落度来进行表征，故将上述实施例2及对比例2-1～2-4制得的彩色混凝土进行坍落度试验，试验结果如表4所示：
[0101]
表4彩色混凝土颜色的坍落度试验表
[0102] 对比例2-1对比例2-2对比例2-3对比例2-4实施例2坍落度160170180180220
[0103]
根据上述表3和表4的结果，在对比例2-1中，以普通c35混凝土为基础，直接加入颜料，由于氧化铁吸水性大，容易导致混凝土流动性差(坍落度不满足施工要求)，混凝土工作性不满足施工要求，同时，混凝土的颜色暗淡，也与花山岩画的颜色差异较大；在对比例2-2中，以对比例2-1为基础，将粉煤灰去掉，同时对水泥、河砂、石灰石石子用量做了调整，虽然混凝土流动性略有改善，但仍达不到施工要求，同时混凝土的颜色仍较为暗淡；在对比例2-3中，以对比例2-2为基础，将河砂替换成了石灰石机制砂，虽然混凝土的颜色鲜艳，满足要求，但是混凝土流动性仍达不到施工要求；在对比例2-4中，以对比例2-3为基础，提高了砂率，减少了石灰石石子用量，虽然混凝土的颜色鲜艳，满足要求，但是混凝土流动性仍达不到施工要求；在实施例2中，以对比例2-4为基础，提高了减水剂用量，实现了混凝土的颜色和流动性均满足要求。
[0104]
《对比例3-1》
[0105]
一种c40彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：205份水泥、110份矿粉、50份粉煤灰、860份河砂、967份石灰石石子、7.5份减水剂、160份水、30份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0106]
上述c40彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0107]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、粉煤灰、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0108]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0109]
本对比例是在普通的c40混凝土基础上，加入了红色氧化铁颜料和橙色氧化铁颜料，同时减少粉煤灰用量，以保持凝胶材料总量基本不变(普通c40混凝土包括205份水泥、110份矿粉、80份粉煤灰、860份河砂、967份石灰石石子、7.5份减水剂、160份水)。
[0110]
《对比例3-2》
[0111]
一种c40彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：200份水泥、120份矿粉、860份河砂、967份石灰石石子、8份减水剂、160份水、30份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0112]
上述c40彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0113]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0114]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0115]
本对比例是在对比例3-2基础上，去掉粉煤灰，同时对水泥、河砂、减水剂用量做了调整。
[0116]
《对比例3-3》
[0117]
一种c40彩色普通混凝土，包括以下重量份的原料：200份水泥、120份矿粉、860份石灰石机制砂、967份石灰石石子、8份减水剂、160份水、30份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0118]
上述c40彩色普通混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0119]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、河砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0120]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0121]
本对比例是在对比例3-2基础上，将河砂替换成了石灰石机制砂。
[0122]
《实施例3》
[0123]
一种用于主体工程项目的c40彩色清水混凝土，包括以下重量份的原料：200份水泥、120份矿粉、930份石灰石机制砂、940份石灰石石子、8份减水剂、160份水、30份红色氧化铁颜料、5份橙色氧化铁颜料。
[0124]
上述用于主体工程项目的c40彩色清水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0125]
步骤一、以每盘原料总量为0.026～0.036立方，按上述重量份称取水泥、矿粉、石灰石机制砂、石灰石石子、减水剂、红色氧化铁颜料、橙色氧化铁颜料；
[0126]
步骤二、将步骤一中称取好的材料投入搅拌机中，搅拌120s，拌合均匀，出机，得到彩色混凝土。
[0127]
本实施例是在对比例3-3基础上，提高了砂率，减少了石灰石石子用量。
[0128]
将上述实施例3及对比例3-1～3-3制得的彩色混凝土与花山岩画的颜色进行对比，结果如表5所示。
[0129]
表5彩色混凝土颜色相比于花山岩画颜色的感官评价表
[0130][0131]
拌合物的流动性通常是采用坍落度来进行表征，故将上述实施例3及对比例3-1～3-3制得的彩色混凝土进行坍落度试验，试验结果如表6所示：
[0132]
表6彩色混凝土颜色的坍落度试验表
[0133] 对比例3-1对比例3-2对比例3-3实施例3坍落度160180180220
[0134]
根据上述表5和表6的结果，在对比例3-1中，以普通c40混凝土为基础，直接加入颜料，由于氧化铁吸水性大，容易导致混凝土流动性差(坍落度不满足施工要求)，混凝土工作性不满足施工要求，同时，混凝土的颜色暗淡，也与花山岩画的颜色差异较大；在对比例3-2中，以对比例3-1为基础，将粉煤灰去掉，同时对水泥、河砂、减水剂用量做了调整，虽然混凝土流动性略有改善，但仍达不到施工要求，同时混凝土的颜色仍较为暗淡；在对比例3-3中，以对比例3-2为基础，将河砂替换成了石灰石机制砂，虽然混凝土的颜色鲜艳，满足要求，但是混凝土流动性仍达不到施工要求；在实施例3中，以对比例3-3为基础，提高了砂率，减少了石灰石石子用量，实现了混凝土的颜色和流动性均满足要求。
[0135]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。