潘亞波 李崇亞
(1 深圳市水泥及制品協(xié)會;2 深圳市金鑫混凝土有限公司)
近年來,清水混凝土因采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面,具備表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無碰損和污染等效果,不同于普通混凝土,不需做任何外裝飾且整體顯得天然、莊重,因此受到市場的青睞而廣泛使用。目前清水混凝土已廣泛應(yīng)用于機(jī)場、橋梁、地鐵等市政工程,在民用建筑中也得到了普遍應(yīng)用。
深圳市某國際交流學(xué)院項(xiàng)目位于深圳市福田區(qū),該項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積約2.18 萬m2,總建筑面積10.29萬m2,其中計(jì)規(guī)定性計(jì)入容積率的總建筑面積72457.21m2,地上共9 層,建筑面積為12375.51m2,地下共二層,建筑面積為18043.20m2,整個項(xiàng)目外墻采用C25~C50 的清水混凝土設(shè)計(jì)施工。
本文主要結(jié)合該工程實(shí)際案例,從原材料優(yōu)選、配合比設(shè)計(jì)、施工過程控制等方面對清水混凝土施工技術(shù)進(jìn)行闡述,希望對同類工程提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn),為大力推廣清水混凝土提供技術(shù)支持。
⑴水泥:水泥宜選用同一生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的同一標(biāo)號和批號的水泥,且硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥優(yōu)先考慮。本工程采用海螺P·O42.5R 水泥,其熟料的化學(xué)成分和物理性能如表1、表2 所示。
表1 水泥和粉煤灰的化學(xué)成分
表2 水泥的物理性能
⑵碎石:應(yīng)選擇顏色均勻、表面潔凈且連續(xù)級配的碎石,生產(chǎn)上需嚴(yán)格控制碎石含泥量和泥塊含量。本工程選用惠州博羅產(chǎn)級配良好碎石,粒徑在5mm~25mm,含泥量不大于1%,表觀密度為2750kg/m3,含泥量為0.2%,泥塊含量0.1%。
⑶砂:應(yīng)選擇質(zhì)地堅(jiān)硬,級配良好的中砂,嚴(yán)格控制含泥量和泥塊含量。本工程選用級配良好水洗中砂,表觀密度為2680kg/m3,細(xì)度模數(shù)2.8,含泥量為0.3%,泥塊含量0.2%。
⑷粉煤灰:采用媽灣電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰,密度為2.46g/cm3,需水量比96%,28 天活性達(dá)80%,其化學(xué)成分如表1 所示。
⑸礦粉:采用唐鋼S95 級礦粉,28 天活性達(dá)100%,其化學(xué)成分如表1 所示。
⑹外加劑:選用東莞市砼帆實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的TPC-2000 型聚羧酸高性能減水劑,固含量20%,混凝土減水率≧30%。
⑺水:本試驗(yàn)中攪拌用水采用潔凈自來水。
清水混凝土與普通混凝土比較,必須避免普通混凝土表面蜂窩、空洞、麻面等缺陷,做到表面平整、棱角方正、線條柔順、色澤均勻,結(jié)構(gòu)允許偏差須達(dá)到裝飾抹灰后的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),因此清水混凝土配合比設(shè)計(jì)是其中關(guān)鍵技術(shù)。
根據(jù)本工程要求,試驗(yàn)選取強(qiáng)度等級為C25~C50的混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì),生產(chǎn)前混凝土配合比經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)對比,嚴(yán)格控制混凝土坍落度控制在180±10mm,通過調(diào)整混凝土外加劑摻量、砂率,保證混凝土2小時坍落度損失小于20mm,使得配置的混凝土在滿足強(qiáng)度前提下,具備良好的和易性,并取樣觀察硬化混凝土的色差、外觀以滿足清水混凝土要求,見圖1、圖2 所示?;炷僚浜媳燃盎炷列阅芤姳? 所示。
圖1 混凝土工作性能檢測
圖2 硬化混凝土色澤檢測
表3 混凝土配合比及性能
⑴模板應(yīng)具備良好的平整度、剛度且均勻?qū)ΨQ。此外模板表面應(yīng)無污染、無破損、清潔干凈,嚴(yán)格控制模板表面平整度在2mm。
⑵鋼筋應(yīng)做好防雨防潮措施,避免鋼筋長時間放置導(dǎo)致表面生銹、污染模板而影響清水混凝土的外觀質(zhì)量。
⑶澆筑前需先清理模板內(nèi)垃圾,保持模板清潔、無積水,并在模板上涂抹無色、均勻的脫模劑。鋼模板宜選用油性脫模劑,木模板選用水劑脫模機(jī),嚴(yán)禁使用廢機(jī)油。
⑷清水混凝土應(yīng)盡量選用面板幅度較大的版面材料,以減少拼縫。保證模板幾何尺寸精度,根據(jù)清水混凝土表面平整度的要求,模板間接縫高度不應(yīng)大于2mm。
⑴清水混凝土要保證是同一配合比,并保證生產(chǎn)的原材料不變。生產(chǎn)上應(yīng)采用正確的投料方式,每種原材料計(jì)量誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。
⑵混凝土攪拌時間不夠會造成組分不均勻,從而影響清水混凝土表面產(chǎn)生色差。生產(chǎn)上應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時間,攪拌應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),且攪拌時間要比普通混凝土延長20~30s。
⑶應(yīng)根據(jù)氣候條件、運(yùn)輸時間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等,適當(dāng)調(diào)整外加劑摻量,嚴(yán)禁添加配合比以外的攪拌用水?,F(xiàn)場準(zhǔn)備適量的外加劑,預(yù)備調(diào)整混凝土使用。
⑷清水混凝土應(yīng)具備良好的和易性,混凝土拌合物運(yùn)輸至現(xiàn)場后坍落度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求?;炷吝_(dá)到工地應(yīng)無離析、泌水現(xiàn)象,且混凝土2 小時坍落度損失應(yīng)小于20mm。
⑸進(jìn)場混凝土應(yīng)安排技術(shù)人員逐車檢測坍落度,目測混凝土外觀、色澤,以及是否有離析、泌水現(xiàn)象,并做好詳細(xì)記錄,不滿足要求予以退回處理。
清水混凝土的澆筑工作包括攤平、搗實(shí)和抹面修整等工序。澆筑工作的好壞,直接影響清水混凝土機(jī)構(gòu)的整體性和外觀質(zhì)量,是清水混凝土工程施工的關(guān)鍵性工作,實(shí)際澆筑過程中應(yīng)嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行操作。
⑴若混凝土厚度較大,機(jī)械振搗的性能達(dá)不到影響深度,或者混凝土厚度很大,配筋密室影響振搗時,應(yīng)進(jìn)行分層澆筑。
⑵清水混凝土澆筑方向應(yīng)從遠(yuǎn)至近,依次后退,采取“一個斜坡、薄層澆筑、循序漸進(jìn)、一次到位的原則”。
⑶清水混凝土振搗時間要充分,內(nèi)部振搗器插點(diǎn)要均勻分布,嚴(yán)禁出現(xiàn)過振、漏振現(xiàn)象,振搗時應(yīng)從中間開始向邊緣分布,且振搗均勻。對于邊角處要多插,防止混凝土柱、梁缺角及蜂窩的發(fā)生。
⑷振搗過程應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋、芯管或預(yù)埋件,每一點(diǎn)的振動時間,應(yīng)以混凝土表面不再下沉、無氣泡溢出為止?;炷料群髢纱螡仓r間間隔不超過30 分鐘,第二次澆筑前,要將振搗棒插入下層混凝土中50~100mm,使?jié)仓幕炷列纬删鶆蛎軐?shí)的結(jié)構(gòu)。
⑸若混凝土傾落的自由高度大于2m,會導(dǎo)致清水混凝土表面發(fā)生分層,出現(xiàn)色澤不均勻現(xiàn)象。因此,當(dāng)自由下落高度較大時,應(yīng)使用溜槽或串筒。
⑹振搗過程中,盡可能減少砂漿的飛濺,并及時清理掉濺于模板內(nèi)側(cè)的砂漿。
清水混凝土養(yǎng)護(hù)過程主要是注意把握養(yǎng)護(hù)時機(jī)及養(yǎng)護(hù)時間,并選用合理的覆蓋物對混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
⑴混凝土養(yǎng)護(hù)時間一般不得少于14d,應(yīng)在澆筑后及時對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間過短會使混凝土成型后缺水出現(xiàn)不正常的收縮、裂縫、崩落等現(xiàn)象,影響混凝土表面外觀。
⑵清水混凝土的養(yǎng)護(hù)要求比普通混凝土養(yǎng)護(hù)更嚴(yán)格?;炷亮⒚娼Y(jié)構(gòu)拆模后應(yīng)立即養(yǎng)護(hù),墩柱在拆模后及時采用塑料薄膜包裹,并在墩頂灑水養(yǎng)護(hù)。梁板混凝土澆筑完畢后,及時用土工布覆蓋進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。
⑶為避免清水混凝土表面形成色差,拆除模板后混凝土不宜直接用草簾或草袋覆蓋,以免造成污染,應(yīng)采用干凈的塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。
⑴清水混凝土在交工前,宜選用塑料薄膜進(jìn)行保護(hù),防止混凝土表面受到污染。
⑵清水混凝土的后續(xù)施工工序,不得損傷或污染前面工序已完成的清水混凝土成品,必要時接觸點(diǎn)應(yīng)墊橡皮板,避免劃傷,特別是預(yù)制梁安裝時,應(yīng)注意對梁板棱角的保護(hù)。
⑶不允許擅自對混凝土成品表面進(jìn)行修補(bǔ)與表面噴涂施工。
本工程完工拆模后,表觀自然色,表面色澤均勻,顏色一致。在自然光下,肉眼看不到明顯的色差,表面未有明顯的蜂窩、麻面和表面損傷等,且未出現(xiàn)污染和斑跡,梁柱節(jié)點(diǎn)或樓板與墻體交角、線、面清晰,混凝土未經(jīng)過修補(bǔ),整個飾面視覺感官效果良好,受到了業(yè)主一致好評,見圖3 所示。
圖3 工程完工圖
⑴對于清水混凝土而言,原材料的穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)是前提,沒有好材料,清水混凝土生產(chǎn)只是空談,因而生產(chǎn)上不應(yīng)過多考慮其經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)綜合考慮整體性價比。
⑵對于技術(shù)人員來說,清水混凝土的成功設(shè)計(jì)、生產(chǎn)來自于大量的基礎(chǔ)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)積累,混凝土企業(yè)技術(shù)人員在生產(chǎn)前應(yīng)做充分的準(zhǔn)備工作。
⑶澆筑及養(yǎng)護(hù)是清水混凝土施工的關(guān)鍵,施工人員施工前應(yīng)達(dá)成共識,并做好施工技術(shù)交底工作,嚴(yán)格按照要求作業(yè),管理人員對每個環(huán)節(jié)做好控制。
⑷考慮到工程的重要性,施工方和混凝土生產(chǎn)企業(yè)必須全力配合,確保每次供應(yīng)能夠順利進(jìn)行。