摘要：本文主要研究了混凝土配合比、模板材质选择与生产工艺对预制雕刻饰面混凝土装饰板成型效果的影响。试验表明：采用亚克力模板，清水自密实混凝土浇筑，低频长时振动至无气泡上升，45℃蒸汽养护8h时生产的预制装饰板效果最佳。
关键词：预制；饰面混凝土；装饰板
1 前言
随着我国社会的发展和经济的增长，我国的人口红利正在消失，建筑行业面临劳动力短缺，人工成本快速上升的问题，同时传统施工方式也面临环境污染，水资源浪费，建筑垃圾量大等日益突出的问题。为解决这些问题，以“四节一环保”为主要理念的建筑工业化得到了快速的发展[1-4]。近年来，瓷砖石材脱落的情况屡屡发生，这不仅影响饰面的美观，还会对过往或者驻足人群的安全造成威胁。随着建筑现代化产业的发展，研究生产预制构件已经成为国家建筑产业的潮流。以装饰构件为代表的建筑装饰一体化技术在建筑工业化生产中起到重要的建筑装饰作用，本文介绍了预制雕刻饰面混凝土装饰板生产工艺研究。
2 试验部分
水泥：天瑞集团郑州水泥有限公司产42.5普通硅酸盐水泥；粉煤灰：工艺怡晟粉煤灰加工厂产F类Ⅱ级粉煤灰；碎石：巩义小关全成石料厂产5~10、10~20单粒级配碎石；砂：细度模数2.6天然中砂；外加剂：无锡众润聚羧酸减水剂，减水率27.5%；装饰板模具：木模、钢模、亚克力模具雕刻山水画与八骏图
表1 水泥物理性能
3 结果与分析
3.1配合比设计
混凝土配合比设计合理与否直接影响着混凝土的工作性、密实度以及装饰构件最终成型的整体美观度[5-6]。配合比设计主要以强度和坍落度为主要考核指标，本课题中首先依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ-55-2011）设计C30配合比如表1
表1 普通混凝土配合比设计
由表1配合比进行试验可知，采用配合比1时，混凝土包裹性一般，粘聚性差，流动性一般，装饰板表面气孔较多，影响美观度；采用配合比2时，混凝土包裹性好，粘聚性好，流动性好，采用此配合比生产的预制装饰板表面气孔较少，但任然达不到设计要求；采用配合比3时，混凝土包裹性好，较粘，流动性一般，拆模时出现粘模现象，表面花纹损毁较为严重。
综合以上状态，分析原因主要有几个方面，一方面是因为所用砂石原材料级配不是很好，各原材料难以形成紧密堆积状态，密实性达不到要求，表面气孔难以消除；另一方面是配合比设计方法不太合理，达不到预制构件装饰面平整美观的要求。针对以上原因，参照《清水混凝土应用技术规程》（JGJ169-2009）与《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ283-2012）技术要求[7，8]，采用清水自密实混凝土进行预制雕刻混凝土装饰面板的生产工作，设计配合比如表2
表2 清水自密实混凝土配合比设计
由表2分析可知，采用配合比4时，混凝土粘聚性好，包裹性一般，流动性好，但表面仍呈现局部集中的细小气泡，主要集中在雕刻深度较深区域周围；分析引起此种情况的主要原因为浆体较薄，包裹性不好，无法多出富余浆体进行孔隙的有效填充。为此设计了配合比5，提高了浆体量，此时混凝土状态粘聚性好，包裹性好，流动性好，拆模之后表面无气孔，达到设计品质要求。为进一步验证是否是浆体量不足引起的表面感官质量问题，设计了配合比6，由于提高了浆体量，混凝土较粘，流动性一般，包裹性好，预制雕刻装饰面板质量也符合要求。综合经济原因考虑，选用配合比5作为生产用配合比。
3.2 模具材质选择
试验以上述配合比5为基础，分别选用钢模、木模、聚氨酯软模具、亚克力材质模具进行对比试验并对试验结果进行比对分析，结果如表3。
表3 模具使用效果比对分析
由表3我们可以看出：木模虽造价低廉，但不易拆模，由于木模本身存在吸水现象，且由于木模表面具有深浅不一的纹路，会造成木模与混凝土接触面粘结力较大，拆模时极易出现损毁和颜色不均问题，结果如图1所示；使用钢模制作的装饰面板表面纹路清晰，初期使用效果好，但重复利用率不高，由于钢模本身带有纹路，且不易清理，表面很容易产生锈迹难以清理，直接影响构件表观效果。采用亚克力材质作为模板，纹路清晰，表面处理平整，不易产生毛刺，且周转次数高，耐磨，维护成本低。综合上诉原因，采用亚克力材质作为雕刻面板模具周转次数高，成本低。
（a） （b） （c）
图1 各模具使用效果
（a）木模效果；（b）钢模拆模后模具效果；（c）亚克力板效果
3.3 生产工艺调整
生产工艺主要包括浇筑方式、振捣方式、养护方式三个大的方面。
浇筑采用的混凝土为自密实混凝土，为防止出现跑模现象，浇筑高度不得超过30cm，主要是为了防止因高度落差太大而引起的离析问题。
工厂化生产常采用的振捣方式主要有两种，振动棒和振动模台。振动棒振捣频率单一，不能根据混凝土状态调整振捣频率，且振动棒容易振捣时易伤及模板，降低模板使用寿命。而振动模台则可根据需要自主调节振动频率，且振动均匀一致。因此选用模台振动，低频长时，直至无气泡上浮为止[9]。
养护分为自然养护和蒸汽养护，自然养护强度增长较慢，不利于冬季生产施工，因此采用蒸汽养护，蒸汽养护时要严格控制温度，预制装饰构件混凝土养护温度不宜超过45℃，养护时间不宜超过8h，以防止因表面失水过快而产生的起粉、开裂色泽不均问题。
（a） （b）
图2 生产工艺改进后效果图
（a）整体图；（b）局部放大图
4 结论
（1）预制雕刻混凝土装饰板宜采用颗粒级配较好的5~20连续级配碎石，细度模数2.8左右的Ⅱ区中砂，砂石含泥量符合标准要求。
（2）配合比设计时宜结合《清水混凝土应用技术规程》和《自密实混凝土应用技术规程》进行设计，保证浆体量充足。
（3）生产时混凝土浇筑高度不宜超过30cm，宜低频长时振动直至无气泡上升为止，宜采用自然养护，若采用蒸汽养护，温度不宜超过45℃，时间不宜超过8h。
参考文献：
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[5] 佟泽民，刘丽.预制构件外观质量缺陷与修复[J].内蒙古公路与运输，2008（6）：21-24.
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[7] DB11/T 464，清水混凝土应用技术规程[S]，北京：中建（一局）集团有限公司，2007.
[8] JGJ/T 283，自密实混凝土应用技术规程[S]，北京：中国建筑工业出版社，2012.
[9]徐东风.预制T梁混凝土浇筑工艺质量控制关键措施[J].新型建筑材料，2016，3：23-25.
作者简介：
曾凤娟，女，1987年~，河南周口人，邮箱：315853911@qq.com，研究方向：装配式结构材料研究。
论文作者:曾凤娟,缪金良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/2
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