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[关键词] 清水混凝土;施工;质量控制：cx-1模板漆
1 前言
清水混凝土又称装饰混凝土,即混凝土表面在拆除浇筑模板后不加以任何装饰,而是直接由结构主体混凝土本身的自然质感和经精心设计的接缝( 明缝、禅缝等)和对拉螺栓孔等组合而形成的一种自然状态装饰面。其饰面效果由其组合的展现力所决定,除了表现混凝土本身的自然质感外,还能依托明缝、禅缝以及对拉螺栓孔孔眼、金属亮片等来展现其独特魅力。因此,其表面比普通混凝土更加平整、颜色更加一致且有一定光泽,杜绝蜂窝麻面等质量通病,并无碰损和污染,同时节约外加的表面抹灰等装饰费用,体现“快、省、美”的优点。其建筑手法源于上个世纪20年代,它的特点是要求混凝土强度等级高,工艺精细,操作工人技术过硬。
2清水混凝土外观要求
目前国内还没有清水混凝土的规范和标准,缺乏判定依据以及对颜色和色差的控制要求,根据多年来积累的施工质量监督管理经验,清水混凝土除满足普通混凝土的技术要求外,还应按以下要求进行施工质量控制:
(1)色调:色调在清水混凝土的质量控制中占有很重要的位置,原材料配比、掺量以及产地不同,都会影响混凝土的色调。因此,必须在施工前进行混凝土颜色的调配来确定工程施工中混凝土的颜色。清水混凝土的颜色要求基本一致,面对墙面5m看不到明显色差。
(2)裂缝:清水混凝土表面无明显裂缝,不得出现宽度大于012mm或长50mm以上的裂缝。
(3)气泡:清水混凝土表面的气泡要保持均匀、细小,杜绝出现蜂窝麻面,基本消除表面气泡。清水混凝土表面气孔直径介于0．8mm～2mm,不应出现2．5mm以上的气孔,且气孔深度不大于2mm,气孔率不大于0．09%。
(4)平整度:要求达到高级抹灰的质量验收标准,即表面平整度不大于2mm,层间垂直度不大于3mm,允许偏差不大于2mm。
(5)光洁度:脱模后表面平整光滑,色泽均匀,无油迹、锈斑、粉化物,无流淌和冲刷痕迹。
(6)观感缺陷:无漏浆、跑模和胀模造成的缺陷,无错台,无冷缝或夹杂物,无蜂窝、麻面、孔洞及露筋,无剔凿或涂刷修补处理痕迹。
3清水混凝土原材料的选择及配合比的设计
3．1 原材料的选用
原材料的选用,除了依据相关规范外还应遵循两个原则,一是有利于改善混凝土拌合物的和易性,减少离析和泌水;二是有利于提高混凝土硬化后的视觉效果。
(1)水泥
选用水泥时,应考虑水泥的颜色、保水性、与外加剂的适应性、碱含量等。水泥的颜色对混凝土的颜色起决定作用,即使同一水泥厂,也会因生产工艺或掺合料不同导致水泥的颜色差异,所以要求水泥的颜色必须均匀稳定。若水泥的保水性好,将有利于提高混凝土拌合物的保水性,减少离析和泌水。水泥与外加剂的适应性好,有利于混凝土拌合物坍落度的控制,减少浇筑时混凝土坍落度的离差。硬化后的混凝土经干湿循环会在混凝土表面泛碱,影响混凝土的外观颜色,而且清水混凝土缺乏装饰层的保护,受自然环境影响大,选用低碱水泥可减小碱骨料的危害,所以优先考虑碱含量低的水泥。
(2)集料
砂石的级配和粒形对混凝土拌合物的和易性影响很大,级配和粒形好的砂石有利于改善混凝土拌合物的和易性。所以应优先选用ii区天然中砂,不宜选用粗砂和人工砂,石子应优先选用连续级配的卵石,石子的粒径宜小不宜大。另外,严格要求砂石中的含泥量和泥块含量,含泥量大将会影响混凝土的颜色。
(3)外加剂
选用外加剂时,着重考虑外加剂与水泥的适应性、保水性及碱含量。外加剂与水泥适应性好,可以有效的控制混凝土拌合物的坍落度损失,减少混凝土浇筑时坍落度的离差。外加剂的保水性好,有利于提高混凝土拌合物的保水性,减少混凝土拌合物的离析和泌水。外加剂中的碱对硬化混凝土外观的影响和水泥一样,外加剂中的碱含量越低越有利于硬化混凝土外观颜色的控制和混凝土耐久性的提高。如果外加剂中掺有引气成分时,应选用优质的引气成分,不宜选用木钙、十二烷类的引气成分,因为这类引气成分引入的气泡直径大且稳定性差。此外,可以选择消泡剂来减少混凝土中气泡的产生。另外,外加剂的缓凝结时间不宜长,加外加剂后混凝土的凝结时间宜控制在12h以内。
(4)矿物掺合料
现常用的矿物掺合料有矿渣粉和粉煤灰,选用磨细矿渣粉,目的是减少水泥掺量,从而减小水泥收缩,增加混凝土体积稳定,减少混凝土的干缩裂缝。混凝土表面密实性的提高,有利于提高混凝土的耐久性,掺加优质粉煤灰可改善混凝土和易性,便于浇注成型。选用矿物掺合料,除了考虑其活性外,还应着重考虑其细度和颜色。矿物掺合料的颜色应均匀稳定,矿渣粉宜选用比表面积在4000cm2 /g以上s95级矿渣粉,粉煤灰宜优先选用i级粉煤灰,粉煤灰的掺量控制在掺量为13%的范围内,因为掺量大将会影响混凝土的颜色。
3．2 配合比设计要求
混凝土配合比设计时,除了满足设计要求的强度和耐久性外,着重考虑混凝土拌合物的和易性和浇筑时的坍落度。优选的混凝土配合比应能满足所拌制的混凝土具有良好的和易性,保水性好,不易离析和泌水,坍落度损失小。混凝土外加剂的掺量应经试验确定,不宜超掺,超掺混凝土易离析泌水。为了保证混凝土拌合物的和易性,每方混凝土的胶凝材料总量不宜小于350kg,因为胶凝材料少,混凝土拌合物的和易差,容易离析泌水。另外,对于普通混凝土,浇筑时的坍落度宜小不宜大,泵送浇筑的混凝土坍落度不宜大于180mm,吊斗浇筑的混凝土坍落度宜小于150mm。如果施工过程原材料有变化,应重新试配。
4清水混凝土施工控制技术
4．1 模板和脱模剂及cx-1模板漆
现常用的模板是钢模板和竹胶板,钢模板的效果优于竹胶板。使用钢模板时,应先对钢模板进行除锈和抛光,（模板漆不需要抛光，有适当的纹理最好）然后涂脱模剂。同时,对钢模板的尺寸严格要求,接缝处应密封不漏浆。竹胶板应选用质量好的新模板,防止竹胶板的颜色污染混凝土的颜色。竹胶版的接缝也应密实不漏浆。
常用的脱模剂有模板漆、液体石蜡、食用色拉油、水质脱模剂等,其中模板漆的效果最好,其次是液体石蜡和食用色拉油等。所以在选用脱模剂时,应优先选用cx-1模板漆。钢模板涂刷模板漆后,应确保模板漆完全干燥固化后再投入使用。如果模板漆没有完全干燥固化,会粘在混凝土表面,影响硬化混凝土的外观。使用其它脱模剂时,应确保脱模剂涂刷均匀,不宜多涂。（cx-1模板漆真正的清水混凝土脱模剂）
4．2 清水混凝土的浇筑和振捣
浇筑前做好计划和协调准备工作,必须严格控制好预拌混凝土的质量,保证混凝土性能的均一、稳定、和易性良好。混凝土必须连续浇筑,减少浇筑过程混凝土的卸料时间和层间的间隔时间。施工缝须留设在明缝处,避免因产生施工冷缝而影响混凝土的观感质量。浇筑时,应减少混凝土入模时的落差,因落差越大混凝土越易离析;每层浇筑的厚度应均匀,且不宜超过300mm,否则不利于混凝土中气体的排出。
振捣前,应根据不同的浇筑部位和不同混凝土,选用振捣器材和确定振捣参数。振动器的频率和振幅宜低不宜高,因为高频和高振幅的振动器更容易使混凝土出现泌水。对于钢模板,可同时选用振动棒和附着式振动器,因附着式振动器更容易使混凝土表面的气泡排出。
振捣时,把握好混凝土振捣时间,以混凝土表面呈现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡已上冒时为止,为减少混凝土表面气泡,宜采用二次振捣工艺,第一次在混凝土浇筑入模后振捣,第二次在第二层混凝土浇筑前再进行,顶层混凝土一般在0．5h后进行二次振捣。振捣过程应均匀,严禁漏振和过振,确保混凝土外光内实。
4．3 清水混凝土的拆模和养护
混凝土在同条件下的试件强度达到3mpa (冬期不小于4mpa)时拆模。不同的混凝土结构和不同的混凝土,相关规范都规定了拆模时间,清水混凝土的拆模时间除了依据相关规范外,宜晚不宜早。如果拆模早,混凝土结构表面的水泥水化少、强度低,不但影响混凝土表面的光亮度,还易产生表面裂缝。一般情况下,规范有要求时,拆模时间不应早于规范要求的拆模时间,规范无要求时,拆模时间不早于24h。
拆模后应及时养护,以减少混凝土表面出现色差、收缩裂缝等现象。对混凝土的养护应从混凝土初凝后开始,养护用水应洁净,养护用的覆盖物不允许掉色,防止养护对混凝土的颜色产生污染。养护分带模养护和脱模后养护,带模养护只在混凝土的上表面进行保水养护,脱模后养护应涵盖整个混凝土结构的外露面。洒水养护时,应先将混凝土结构的侧面和底面充分湿润,然后再由顶面洒水。因为混凝土顶面因水分蒸发,会析出一定量的碱和外加剂,洒水时会将这部分碱和外加剂冲下,如果侧面和底面的混凝土干燥,顶面流下的水会渗入,对侧面和底面混凝土的外观造成污染。对于不能保水养护的部位,应采用养护剂养护,或者拆模后直接在混凝土表面喷涂一层保护膜,这样即可免去养护,又可提高混凝土的视觉效果和混凝土的耐久性。清水混凝土的养护时间不少于7d,冬期施工时的养护时间不少于14d。
4．4 清水混凝土的成品保护
后续工序施工时,要注意对清水混凝土的保护,不得碰撞及污染混凝土表面;在混凝土交工前,用塑料薄膜保护外墙,以防污染,对易被碰触的部位及楼梯、预留洞口、柱、门边、阳角等处,拆模后可钉薄木条或粘贴硬塑料条加以保护。另外,还要加强施工人员的教育,避免人为污染或损坏。
4．5 清水混凝土表面修复
尽管从模板加工、配合比设计到施工控制各个环节来保证浇筑后的混凝土色泽自然光洁、线条平顺优美,但因为施工中不可预见的因素较多,任何一个环节出现差错都直接影响清水混凝土的外观质量,导致色差、毛细裂缝、砂痕、气泡、花斑、蜂窝、麻面等现象的出现。为此必须通过细致的修补外观缺陷来还原清水混凝土本来的自然美。
修补时应配置同混凝土浆体颜色一致的修补浆体,均匀涂抹于混凝土表面(必要时浆体掺入适量的建筑胶水,或在需修补的结构体表面涂刷建筑胶水,以增加粘结力) ,利用混凝土前期强度发展的水化热过程进行养生,使修补浆体同混凝土主体部分结合为一整体,达到色泽一致的效果。修补时应注意:
a1浇筑主体一般只是局部区域出现色差、毛细裂缝、砂痕、花斑或粗骨料透明层等外观质量问题,但浆体修补时应是主体的整体协调修补,避免在修补部位与未修补部位间出现色差,影响美观。
b1修补前应注意在毛细裂缝、砂痕、花斑或粗骨料透明层出现的地方用钢丝刷刷去砂粒和松散浆体,并用清水冲洗干净,避免修补后的浆体与整体分离形成裂缝,甚至脱落。修补后迅速用塑料薄膜将主体整体覆盖,并用透明胶密封,利用混凝土本身强度发展时产生的水化热过程进行养护,确保修补后的浆体不与主体本身产生分层脱皮。
4．6 透明保护膜的涂刷
全部施工完成后,可在清水混凝土表面涂刷一种高耐久性的且在常温下固化的氟树脂涂料,以形成透明保护膜,它可使表面质感及颜色均匀,从而起到增强清水混凝土耐久性并保持清水混凝土自然纹理和质感的作用。
5小结
为了提高清水混凝土施工质量,施工过程中应充分考虑各种影响因素,从清水混凝土施工要求、原材料的选用、配合比的设计、施工中模板和脱模剂选用、清水混凝土的浇筑和振捣过程控制、拆模和养护的控制、清水混凝土成品的保护、清水混凝土表面修复、透明保护膜的涂刷等,全面考虑,最终将各种因素对清水混凝土的影响降到最低,完成满意的清水混凝土工程。
参考文献
[ 1 ] 王建中,徐继伟1清水混凝土施工质量控制[ j ]1工业建筑,2002, (9) 1
[ 2 ] 汪海滨1 桥梁墩台清水混凝土施工技术[ j ] 1 特种结构,2003, (2) 1
[ 3 ] cx-1模板漆在清水混凝土中的应用
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