从世界彩色混凝土现状看中国商品混凝土发展趋势

　　内容提要：主要阐述了国外彩色混凝土的三种生产方法及彩色混凝土施工方法和主要应用领域，介绍了彩色混凝土所用颜料的欧盟标准EN 12878。

　　关键词：粉体易分散预混合颜料   液体易分散预混合颜料计量系统   微颗粒颜料系统

　　预拌彩色混凝土     无色保护剂    欧盟EN 12878

　　一．中国彩色混凝土现状

　　我国目前的彩色混凝土还仅局限于少量的混凝土通体路面砖和混凝土通体彩瓦（严格意义上通体彩瓦由彩色砂浆构成）及个别的彩色混凝土路面和广场，大量的混凝土彩瓦和路面砖采用表层彩色水泥浆或彩色砂浆着色的方法，大量的水泥基耐磨地坪和混凝土压模地坪也是在现浇混凝土基础上撒彩色砂浆干粉制作而成，缺少能规模化，机械化，自动配色的彩色混凝土施工工艺和作品。因泛碱，手工操作而造成的质量不稳定和施工时对环境的污染制约了彩色混凝土在中国的发展，逼迫中国的混凝土建筑在素混凝土基础上进行大量的二次装修，刷涂料，贴花岗石等等。即便目前开始在中国起步的清水混凝土，要求水泥同一批次，砂、石色泽一致，难度也相当大。而纵观世界发达地区彩色混凝土现状，已比我们国内的彩色混凝土有较大的进步，在材料，施工，应用等方面解决了彩色混凝土强度，工作性，泛碱等难题，大规模的应用颜色自动配色系统，混凝土或砂浆搅拌机，混凝土搅拌车，混凝土泵车等来对彩色混凝土进行配色和浇筑。也可以通过掺加黑色或蓝色颜料来配出各种灰度的混凝土包括本色混凝土。

　　二．世界彩色混凝土生产方法

　　一般欧美国家颜料厂商将粉体颜料作下面三种情况处理后再提供给彩色建材特别是彩色混凝土制造商。

　　（一）．粉体易分散预混合颜料（Mix readyR disintegrating bags）

　　这个系统主要是利用特殊包装袋，使用颜料混合比例计算器算出粉体颜料用量后直接投到混凝土搅拌车等搅拌系统。这个系统有两个重要特征：

　　1．包装袋易被打碎、分散（Disintegrating bags）

　　包装袋用专门的纸和粘合剂制作，搅拌时易被水湿透和打碎。每袋重量一般在12.5kg～25kg之间。整包投入到混凝土搅拌机或搅拌车内。

　　2．使用颜料混合比例计算器（Mix rate calculator）

　　该颜料混合比例计算器通过客户在线选择颜色后，使用计算器（Usage cost calculator）算出1个立方米混凝土所需颜料的用量和颜料价格，并可与素混凝土的价格进行对比。

　　（二）．液体易分散预混合颜料计量系统（ChameleonTM ready mix color metering system）

　　这个系统主要是利用液体颜料，通过颜色自动配色系统称重，混合和输送，最后直接到混凝土搅拌机或搅拌车等搅拌系统。这个系统有两个重要特征：

　　1．液体颜料：液体颜料具备以下三个基本条件：

　　（1）水性分散

　　（2）设置标准色：如黑、黄、浅红、中红

　　（3）所使用助剂不影响混凝土性能

　　2． 配色系统：

　　由混凝土配色软件（Concrete Palette）选定颜色后对逻辑控制器发出指令，逻辑控制器指挥配电板启动蠕动软管泵进入混合器混合，可加水和加压混合，均匀后由蠕动泵直接打倒混凝土搅拌车或混凝土搅拌机内。

　　在上述大型配色系统基础上国外同时开发了一些小型，简易，易搬运的液体颜料配色系统在此不再一一叙述。

　　（三）．微颗粒颜料系统（GranufinR color micro-granules）

　　这个系统主要是利用喷雾工艺制造出微颗粒颜料，然后通过颗粒计量设备将颜料输送到混凝土搅拌车或混凝土搅拌机等搅拌系统。这个系统也有两个重要特征：

　　1．微颗粒制造（GranufinR free-flowing granules）

　　粉状颜料用高速研磨设备（如砂磨机）转变成液体颜料，液体颜料中含颜色分散剂，然后液体喷雾干燥，喷雾干燥过程中微颗粒成形，颜色分散剂凝固与颜料结合成单个颜料颗粒，形成完美的球体，如水滴表面般大小约300微米左右的尺寸。当储存和运输时颗粒仍是硬的，当湿润时，它们迅速溶解到混合物中。

　　2．微颗粒颜料计量设备（GranumatR metering equipment）

　　颜料经测压元件计量后，经压送式气力输送系统（仓式泵），由旋风式分离器将微颗粒分离出来，再卸料至搅拌系统。

　　共有四中微颗粒颜料计量系统：

　　(1) BabymatTM计量系统：单色颜料计量，可精确到50克。

　　(2)GranumatRMC计量系统：处理六种颜料，在PLC控制器中储存99种颜色配方，计量精度达30克。

　　(3) GranumatRPC计量系统：在线处理六种颜料，600种任意交互的颜色配方，计量精度达10克。

　　(4)AⅡGranumatR计量系统：能同时服务于三个距离约45米远的搅拌机。

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　　三．世界彩色混凝土施工方法和主要应用领域

　　（一）．预拌彩色混凝土

　　从上述图片中我们可以看出，彩色商品混凝土已进入市场化，工业和建筑地面已广泛采用如下施工方法：

　　1．采用粉体、液体、颗粒三种颜料中的一种经上述的配色系统后进入混凝土搅拌车或混凝土搅拌机内经搅拌均匀后直接倒入工地上，该彩色混凝土需满足混凝土强度、工作性及颜色的要求。在满足工作性的前提下尽可能降低水灰比和减少外加剂的使用量，特别是不能使用早强剂，坍落度控制在13cm以下，以防泛碱。

　　2．浇筑完毕后即由大型刮板机饰面找平，初凝后由抹光机抹平、墁光。

　　3．终凝后即喷可湿喷型的无色保护剂，防止泛碱和延缓水分蒸发。

　　（二）。预制彩色混凝土

　　大型的建筑、桥梁、高架、停车库等的支撑构件可以通过在面层浇筑彩色混凝土的方法在工厂制作完成。同样经历彩色混凝土混合，浇筑，成型，最后喷无色保护剂等工序。如是单面彩色混凝土可采用反打成型工艺，模板需涂覆长效型隔离剂，拆模后需喷干喷型的无色保护剂。

　　（三）。混凝土彩瓦

　　由颜料制造商提供颜色自动配色系统，混凝土瓦生产商利用颜色自动配色系统生产出整体着色混凝土彩瓦或面层着色混凝土彩瓦。同样，终凝后要喷可湿喷的无色保护剂。

　　（四）。混凝土路面砖和墙面砌块

　　由颜料制造商提供颜色自动配色系统，混凝土路面砖或墙面砌块制造商利用颜色自动配色系统生产出整体着色混凝土彩色路面砖或墙面砌块或面层着色的混凝土彩色路面砖或墙面砌块。因多为干硬性混凝土且压制成型，多不喷无色保护剂，但如喷无色保护剂则效果更好。

　　四．世界彩色混凝土所用颜料执行标准

　　纵观彩色混凝土所用颜料执行的标准，以欧盟EN 12878  2005年9月版

　　《水泥基或石灰基建筑材料着色用的颜料  规范和测试方法》最为全面和规范，其标准的主要精髓为：

　　（一）。确定了适用于混凝土的颜料范围

　　（二）。明确了颜料的定义：

　　包括对颜料、单一颜料、混合颜料、预混和色浆颜料和颗粒颜料的定义。

　　（三）。对颜料的要求：

　　1．涉及到颜料对混凝土性能影响的要求：如颜料对混凝土凝结时间和强度的影响要求。

　　2．颜料本身性能的要求：如颜料的成分、水溶物、氯含量、筛余物、相对着色力测定、颜色测定等的测试结果要求。

　　（四）。对颜料的测试方法：

　　1．涉及到颜料对混凝土性能影响的测试方法。

　　2．颜料本身性能的测试方法：如颜料的成分、水溶物、氯含量、筛余物、相对着色力测定、颜色测定等的测试方法。

　　（五）。对颜料生产的控制要求：如型式检验和生产检验的项目检验要求，颜料生产过程中的管理要求等。

　　有关欧盟EN 12878  2005年9月版的详细内容将在以后的专门论述中再作介绍。