C45彩色混凝土的配制及性能研究

•970«建筑 技 术Architecture Technology第50卷第8期2019年8月Vbl.50 No.8 Aug. 2019C45彩色混凝土的配制及性能研究陈庆刚，韩薇薇，岳宗茂，李贺，申和庆(北京建工新型建材有限责任公司，100015,北京)摘要：研究红色、黄色、黑色氧化铁颜料对混凝土工作性能及硬化强度的影响，结果表明氧化铁颜料 加入混凝土会减小混凝土的坍落度，而氧化铁颜料添加量为6kg/m3对混凝土的强度影响不大。关键词：彩色混凝土；氧化铁颜料；工作性能；强度中图分类号：TU528 文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2019)08-0970-02STUDY ON PREPARATION AND PROPERTIES OF C45 COLOUR CONCRETECHEN Qing-gang, HAN Wei-wei, YUE Zong-mao, LI He, SHEN He-qing(Beijing Construction of New Building Materials Co., Ltd., 100015, Beijing, China)Abstract: The effects of red, yellow and black iron oxide pigments on concrete performance and hardening strength were studied. The results show that the addition of iron oxide pigment to concrete will reduce the slump of concrete. The addition of iron oxide pigment to 6 kg/m3 has little effect onthe strength of concrete.Keywords: colored concrete; iron oxide pigments;performance; strength一般建筑表面的装修饰面随时间推移会出现褪 作性能，增加混凝土的密实度。色、剥落，影响建筑物外观。彩色混凝土可弥补这一 缺陷，在混凝土生产过程中掺加颜料使其具有不同颜

本试验采用的n级粉煤灰细度23.7%,需水量比

98%,烧失量3.1%。S95级矿粉比表面积468n?/kg, 活性指数7d 87%, 28dl01%,流动度比97%。1.3骨料色，可改进混凝土的装饰性能，使结构与装饰施工可 以同步进行。1原材料选择粗细骨料的颗粒形状和级配直接影响新拌混凝 土的流动性能。本试验选用河北碎石，粒径5-20mm 连续级配，针片状为5.0%,压碎指标为6%。河北中 砂细度模数为2.7,含泥量为1.2%。1.1水泥普通硅酸盐水泥可用于配制米色、红色、棕色、

黑色的混凝土，且普通硅酸盐水泥来源广泛、质量稳 1.4减水剂高性能减水剂能大幅提高混凝土的强度和工作性

定。本试验选用唐山产P O42.5级水泥，其性能指标 见表lo能，对水泥颗粒也具有良好的分散作用。表1水泥物理性能指标细度/%标准稠 度用水

本试验选用天津产聚竣酸高性能减水剂，其含固 量11.5%,减水率25.8%,净浆流动度230mm。安定

抗折强度/抗压强度/MPa凝结时间/MPa3d6.1min28 d

1.5颜料彩色混凝土所用颜料须有较高的耐碱能力，且

量/%28 d9.03d初凝163终凝性合格3.02629.655.6237其化学成分既不会受水泥影响，也不会对水泥的组成

和性能起破坏作用。颜料在阳光和大气中应耐久不褪

1.2掺和料色；颜料应有较高细度，与水泥混合时能均匀分散， 不会形成色差，并且不含可溶性盐，避免在干湿交替

采用粉煤灰和矿粉做矿物掺合料，可部分取代水 泥减小胶凝材料的平均粒径，填充水泥颗粒之间的孔

的环境下析晶而褪色。常用的无机颜料多为矿物颜料，在混凝土中分散 性较好，一般对混凝土性能影响也较小，比有机颜料

除降低浆体塑性粘度。充分利用矿粉和粉煤灰的优 点，发挥其形貌效应、活性效应和微粉填充作用，不 仅有利于水化作用和强度发展，还能提高拌合物的工收稿日期：2019-07-03作者简介：陈庆刚(1986—),男，河北保定人，硕士，e-mail：

xiaogang24de@ 163 .com.抗紫夕卜线老化的能力要强，也不会大幅度降低混凝土

的强度。根据颜色要求选用黄色、红色、黑色氧化铁颜料，

其性能指标见表2。2019年8月陈庆刚，等：C45彩色混凝土的配制及性能研究•971-表2颜料性能指标颜色黄红tsp从图1还可看出黄色、红色颜料比黑色颜料对混

吸油量/含量/%筛余水分/水溶物/%相对着色 力度/%96.9凝土坍落度的影响小。因黑颜料成分为四氧彳匕三铁， 而黄、红颜料成分为三氧彳匚铁，且黑颜料中四氧化

(320 目)0.44%0.84%8790.597.60.460.3231.5三铁含量高，黄、红颜料中氧化铁含量区别不大，这 可能是含黑颜料的混凝土坍落度比黄、红颜料小的

0330.460.45

252796.596.5

0.380.39原因。2配合比设计C45彩色混凝土配合比为在普通C45混凝土配 合比基础上掺加颜料，根据目标色选用黄色颜料，添

3.3加入颜料对强度的影响从图2中可看出，颜料的加入会略微降低混凝

土硬化后的强度。其原因可能是虽然氧化铁颜料为

加量分别为2 kg/m3, 4kg/m3, 6 kg/m3,经比色确定， 黄色颜料且添加量为6kg/m3的试件颜色最为接近。无机颜料，本身不溶于水，可以认为不会改变水胶

比，但彩色混凝土中颜料作为填料，颜料颗粒和水泥 浆体混合，颜料颗粒附着在水化胶体表面，从而获得 微细颜料颗粒的彩色效果。本试验颜料加入量较少

在确定黄颜料添加量为6kg/n?后，又分别用红

色、黑色颜料进行试配并与基准配合比进行对比，配 合比见表3O(6kg/m3),仅占胶凝材料的1.3%,颜料颗粒附着 在水化胶体表面，势必减弱水彳徴体间的作用力，而

表3混凝土配合比

编号SP0kg/m3减水剂在颜料添加量少的情况下，这种减弱体现不明显。但 随颜料添加量增加，减弱作用会越来越明显，添加量

水170170水泥312312矿粉粉煤灰砂662662662石1080颜料一74747474

74747474

6.006.006.006.00与强度的具体影响关系需通过试验确定。60 rSP11080108010806(黄)6(红)SP2SP31701703123126626(黑)50二

准

3结果与分析3.1试件颜色40二

30经比较，添加量为6 kg/m3氧化铁颜色的试件颜 色与目标色基本一致。2°0图23.2加入颜料对坍落度的影响10 20

龄期/d颜料对混凝土强度的影响30从图1可看出，不同颜料对混凝土初始坍落度

有不同程度的降低，其原因一方面是颜料的粒径比粉 料小，颜料加入混凝土中相当于增加了粉料的比表面

4结论(1 )氧化铁黄颜料添加量为Gkg/n?时，与目标

积。在配合比不变的情况下，加入颜料的混凝土坍落 度会变小，若要达到与基准混凝土相同的坍落度需增 加外加剂用量(为保证强度，不建议增加用水量)； 另一方面，颜料中铁的氧化物可能与夕卜加剂中的酸性

色基本一致。(2 )在混凝土中加入氧化铁颜料会降低混凝土

初始坍落度，氧化铁黄、红、黑3种颜料中，氧化铁 黄的影响最小，氧化铁黑的影响最大。氧化铁颜料添

物质发生化学反应，减弱了外加剂的减水作用。23o 22o 21o 20o 19o 18o 17O

養三红=黑-

色

n_

加量为6kg/m3时，对混凝土强度影响不大。参考文献[1 ]程景铭,杨建达,郭京旭.彩色建筑混凝土在施工中的应用[J].建

筑技术,2015(10).[2] 周群，王章夫，杨宝忠，等•优质活性矿物掺合料“功能效应”的

合理应用[J].混凝土 ,2002(12):30-34.160 [[3] 蒋晓曙.粉煤灰对混凝土拌合物泵送性能的影响[J].水泥工程,

150 -------------------------'-------------------------»0 30 60时间/min图1颜料对混凝土坍落度的影响1997(6):47-49.[4] 蔡昱.彩色混凝土配制及性能的研究[D].武汉：武汉理工大学,

2012.