清水混凝土施工質量控制

[提　要] 　本文從清水混凝土的施工要求、原材料的選用、配合比的設計、施工中模板及脫模劑的選擇、澆筑振搗、拆模和養(yǎng)

護的控制、成品保護、表面修復、透明保護膜的涂刷等方面介紹了清水混凝土的施工質量控制。

[關鍵詞] 　清水混凝土;施工;質量控制

　1 前言

　　清水混凝土又稱裝飾混凝土,即混凝土表面在拆除澆筑模板后不加以任何裝飾,而是直接由結構主體混凝土本身的自然質感和經(jīng)精心設計的接縫( 明縫、禪縫等)和對拉螺栓孔等組合而形成的一種自然狀態(tài)裝飾面。其飾面效果由其組合的展現(xiàn)力所決定,除了表現(xiàn)混凝土本身的自然質感外,還能依托明縫、禪縫以及對拉螺栓孔孔眼、金屬亮片等來展現(xiàn)其獨特魅力。因此,其表面比普通混凝土更加平整、顏色更加一致且有一定光澤,杜絕蜂窩麻面等質量通病,并無碰損和污染,同時節(jié)約外加的表面抹灰等裝飾費用,體現(xiàn)“快、省、美”的優(yōu)點。其建筑手法源于上個世紀20年代,它的特點是要求混凝土強度等級高,工藝精細,操作工人技術過硬。

2 清水混凝土外觀要求

　　目前國內(nèi)還沒有清水混凝土的規(guī)范和標準,缺乏判定依據(jù)以及對顏色和色差的控制要求,根據(jù)多年來積累的施工質量監(jiān)督管理經(jīng)驗,清水混凝土除滿足普通混凝土的技術要求外,還應按以下要求進行施工質量控制:

　　(1)色調(diào):色調(diào)在清水混凝土的質量控制中占有很重要的位置,原材料配比、摻量以及產(chǎn)地不同,都會影響混凝土的色調(diào)。因此,必須在施工前進行混凝土顏色的調(diào)配來確定工程施工中混凝土的顏色。清水混凝土的顏色要求基本一致,面對墻面5m看不到明顯色差。

　　(2)裂縫:清水混凝土表面無明顯裂縫,不得出現(xiàn)寬度大于012mm或長50mm以上的裂縫。

　　(3)氣泡:清水混凝土表面的氣泡要保持均勻、細小,杜絕出現(xiàn)蜂窩麻面,基本消除表面氣泡。清水混凝土表面氣孔直徑介于0．8mm～2mm,不應出現(xiàn)2．5mm以上的氣孔,且氣孔深度不大于2mm,氣孔率不大于0．09%。

　　(4)平整度:要求達到高級抹灰的質量驗收標準,即表面平整度不大于2mm,層間垂直度不大于3mm,允許偏差不大于2mm。

　　(5)光潔度:脫模后表面平整光滑,色澤均勻,無油跡、銹斑、粉化物,無流淌和沖刷痕跡。

　　(6)觀感缺陷:無漏漿、跑模和脹模造成的缺陷,無錯臺,無冷縫或夾雜物,無蜂窩、麻面、孔洞及露筋,無剔鑿或涂刷修補處理痕跡。

3 清水混凝土原材料的選擇及配合比的設計

3．1 原材料的選用

　　原材料的選用,除了依據(jù)相關規(guī)范外還應遵循兩個原則,一是有利于改善混凝土拌合物的和易性,減少離析和泌水;二是有利于提高混凝土硬化后的視覺效果。

　　(1)水泥

　　選用水泥時,應考慮水泥的顏色、保水性、與外加劑的適應性、堿含量等。水泥的顏色對混凝土的顏色起決定作用,即使同一水泥廠,也會因生產(chǎn)工藝或摻合料不同導致水泥的顏色差異,所以要求水泥的顏色必須均勻穩(wěn)定。若水泥的保水性好,將有利于提高混凝土拌合物的保水性,減少離析和泌水。水泥與外加劑的適應性好,有利于混凝土拌合物坍落度的控制,減少澆筑時混凝土坍落度的離差。硬化后的混凝土經(jīng)干濕循環(huán)會在混凝土表面泛堿,影響混凝土的外觀顏色,而且清水混凝土缺乏裝飾層的保護,受自然環(huán)境影響大,選用低堿水泥可減小堿骨料的危害,所以優(yōu)先考慮堿含量低的水泥。

　　(2)集料

　　砂石的級配和粒形對混凝土拌合物的和易性影響很大,級配和粒形好的砂石有利于改善混凝土拌合物的和易性。所以應優(yōu)先選用II區(qū)天然中砂,不宜選用粗砂和人工砂,石子應優(yōu)先選用連續(xù)級配的卵石,石子的粒徑宜小不宜大。另外,嚴格要求砂石中的含泥量和泥塊含量,含泥量大將會影響混凝土的顏色。

　　(3)外加劑

　　選用外加劑時,著重考慮外加劑與水泥的適應性、保水性及堿含量。外加劑與水泥適應性好,可以有效的控制混凝土拌合物的坍落度損失,減少混凝土澆筑時坍落度的離差。外加劑的保水性好,有利于提高混凝土拌合物的保水性,減少混凝土拌合物的離析和泌水。外加劑中的堿對硬化混凝土外觀的影響和水泥一樣,外加劑中的堿含量越低越有利于硬化混凝土外觀顏色的控制和混凝土耐久性的提高。如果外加劑中摻有引氣成分時,應選用優(yōu)質的引氣成分,不宜選用木鈣、十二烷類的引氣成分,因為這類引氣成分引入的氣泡直徑大且穩(wěn)定性差。此外,可以選擇消泡劑來減少混凝土中氣泡的產(chǎn)生。另外,外加劑的緩凝結時間不宜長,加外加劑后混凝土的凝結時間宜控制在12h以內(nèi)。

　　(4)礦物摻合料

　　現(xiàn)常用的礦物摻合料有礦渣粉和粉煤灰,選用磨細礦渣粉,目的是減少水泥摻量,從而減小水泥收縮,增加混凝土體積穩(wěn)定,減少混凝土的干縮裂縫?；炷帘砻婷軐嵭缘奶岣?有利于提高混凝土的耐久性,摻加優(yōu)質粉煤灰可改善混凝土和易性,便于澆注成型。選用礦物摻合料,除了考慮其活性外,還應著重考慮其細度和顏色。礦物摻合料的顏色應均勻穩(wěn)定,礦渣粉宜選用比表面積在4000cm2 /g以上S95級礦渣粉,粉煤灰宜優(yōu)先選用I級粉煤灰,粉煤灰的摻量控制在摻量為13%的范圍內(nèi),因為摻量大將會影響混凝土的顏色。

3．2 配合比設計要求

　　混凝土配合比設計時,除了滿足設計要求的強度和耐久性外,著重考慮混凝土拌合物的和易性和澆筑時的坍落度。優(yōu)選的混凝土配合比應能滿足所拌制的混凝土具有良好的和易性,保水性好,不易離析和泌水,坍落度損失小。混凝土外加劑的摻量應經(jīng)試驗確定,不宜超摻,超摻混凝土易離析泌水。為了保證混凝土拌合物的和易性,每方混凝土的膠凝材料總量不宜小于350kg,因為膠凝材料少,混凝土拌合物的和易差,容易離析泌水。另外,對于普通混凝土,澆筑時的坍落度宜小不宜大,泵送澆筑的混凝土坍落度不宜大于180mm,吊斗澆筑的混凝土坍落度宜小于150mm。如果施工過程原材料有變化,應重新試配。

4 清水混凝土施工控制技術

4．1 模板和脫模劑

　　現(xiàn)常用的模板是鋼模板和竹膠板,鋼模板的效果優(yōu)于竹膠板。使用鋼模板時,應先對鋼模板進行除銹和拋光,然后涂脫模劑。同時,對鋼模板的尺寸嚴格要求,接縫處應密封不漏漿。竹膠板應選用質量好的新模板,防止竹膠板的顏色污染混凝土的顏色。竹膠版的接縫也應密實不漏漿。

　　常用的脫模劑有模板漆、液體石蠟、食用色拉油、水質脫模劑等,其中模板漆的效果最好,其次是液體石蠟和食用色拉油等。所以在選用脫模劑時,應優(yōu)先選用模板漆。鋼模板涂刷模板漆后,應確保模板漆完全干燥固化后再投入使用。如果模板漆沒有完全干燥固化,會粘在混凝土表面,影響硬化混凝土的外觀。使用其它脫模劑時,應確保脫模劑涂刷均勻,不宜多涂。

4．2 清水混凝土的澆筑和振搗

　　澆筑前做好計劃和協(xié)調(diào)準備工作,必須嚴格控制好預拌混凝土的質量,保證混凝土性能的均一、穩(wěn)定、和易性良好?；炷帘仨氝B續(xù)澆筑,減少澆筑過程混凝土的卸料時間和層間的間隔時間。施工縫須留設在明縫處,避免因產(chǎn)生施工冷縫而影響混凝土的觀感質量。澆筑時,應減少混凝土入模時的落差,因落差越大混凝土越易離析;每層澆筑的厚度應均勻,且不宜超過300mm,否則不利于混凝土中氣體的排出。

　　振搗前,應根據(jù)不同的澆筑部位和不同混凝土,選用振搗器材和確定振搗參數(shù)。振動器的頻率和振幅宜低不宜高,因為高頻和高振幅的振動器更容易使混凝土出現(xiàn)泌水。對于鋼模板,可同時選用振動棒和附著式振動器,因附著式振動器更容易使混凝土表面的氣泡排出。

　　振搗時,把握好混凝土振搗時間,以混凝土表面呈現(xiàn)均勻的水泥漿、不再有顯著下沉和大量氣泡已上冒時為止,為減少混凝土表面氣泡,宜采用二次振搗工藝,第一次在混凝土澆筑入模后振搗,第二次在第二層混凝土澆筑前再進行,頂層混凝土一般在0．5h后進行二次振搗。振搗過程應均勻,嚴禁漏振和過振,確?；炷镣夤鈨?nèi)實。

4．3 清水混凝土的拆模和養(yǎng)護

　　混凝土在同條件下的試件強度達到3MPa (冬期不小于4MPa)時拆模。不同的混凝土結構和不同的混凝土,相關規(guī)范都規(guī)定了拆模時間,清水混凝土的拆模時間除了依據(jù)相關規(guī)范外,宜晚不宜早。如果拆模早,混凝土結構表面的水泥水化少、強度低,不但影響混凝土表面的光亮度,還易產(chǎn)生表面裂縫。一般情況下,規(guī)范有要求時,拆模時間不應早于規(guī)范要求的拆模時間,規(guī)范無要求時,拆模時間不早于24h。

　　拆模后應及時養(yǎng)護,以減少混凝土表面出現(xiàn)色差、收縮裂縫等現(xiàn)象。對混凝土的養(yǎng)護應從混凝土初凝后開始,養(yǎng)護用水應潔凈,養(yǎng)護用的覆蓋物不允許掉色,防止養(yǎng)護對混凝土的顏色產(chǎn)生污染。養(yǎng)護分帶模養(yǎng)護和脫模后養(yǎng)護,帶模養(yǎng)護只在混凝土的上表面進行保水養(yǎng)護,脫模后養(yǎng)護應涵蓋整個混凝土結構的外露面。灑水養(yǎng)護時,應先將混凝土結構的側面和底面充分濕潤,然后再由頂面灑水。因為混凝土頂面因水分蒸發(fā),會析出一定量的堿和外加劑,灑水時會將這部分堿和外加劑沖下,如果側面和底面的混凝土干燥,頂面流下的水會滲入,對側面和底面混凝土的外觀造成污染。對于不能保水養(yǎng)護的部位,應采用養(yǎng)護劑養(yǎng)護,或者拆模后直接在混凝土表面噴涂一層保護膜,這樣即可免去養(yǎng)護,又可提高混凝土的視覺效果和混凝土的耐久性。清水混凝土的養(yǎng)護時間不少于7d,冬期施工時的養(yǎng)護時間不少于14d。

4．4 清水混凝土的成品保護

　　后續(xù)工序施工時,要注意對清水混凝土的保護,不得碰撞及污染混凝土表面;在混凝土交工前,用塑料薄膜保護外墻,以防污染,對易被碰觸的部位及樓梯、預留洞口、柱、門邊、陽角等處,拆模后可釘薄木條或粘貼硬塑料條加以保護。另外,還要加強施工人員的教育,避免人為污染或損壞。

4．5 清水混凝土表面修復

　　盡管從模板加工、配合比設計到施工控制各個環(huán)節(jié)來保證澆筑后的混凝土色澤自然光潔、線條平順優(yōu)美,但因為施工中不可預見的因素較多,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都直接影響清水混凝土的外觀質量,導致色差、毛細裂縫、砂痕、氣泡、花斑、蜂窩、麻面等現(xiàn)象的出現(xiàn)。為此必須通過細致的修補外觀缺陷來還原清水混凝土本來的自然美。

　　修補時應配置同混凝土漿體顏色一致的修補漿體,均勻涂抹于混凝土表面(必要時漿體摻入適量的建筑膠水,或在需修補的結構體表面涂刷建筑膠水,以增加粘結力) ,利用混凝土前期強度發(fā)展的水化熱過程進行養(yǎng)生,使修補漿體同混凝土主體部分結合為一整體,達到色澤一致的效果。修補時應注意:

　　a1澆筑主體一般只是局部區(qū)域出現(xiàn)色差、毛細裂縫、砂痕、花斑或粗骨料透明層等外觀質量問題,但漿體修補時應是主體的整體協(xié)調(diào)修補,避免在修補部位與未修補部位間出現(xiàn)色差,影響美觀。

　　b1修補前應注意在毛細裂縫、砂痕、花斑或粗骨料透明層出現(xiàn)的地方用鋼絲刷刷去砂粒和松散漿體,并用清水沖洗干凈,避免修補后的漿體與整體分離形成裂縫,甚至脫落。修補后迅速用塑料薄膜將主體整體覆蓋,并用透明膠密封,利用混凝土本身強度發(fā)展時產(chǎn)生的水化熱過程進行養(yǎng)護,確保修補后的漿體不與主體本身產(chǎn)生分層脫皮。

4．6 透明保護膜的涂刷

　　全部施工完成后,可在清水混凝土表面涂刷一種高耐久性的且在常溫下固化的氟樹脂涂料,以形成透明保護膜,它可使表面質感及顏色均勻,從而起到增強清水混凝土耐久性并保持清水混凝土自然紋理和質感的作用。

5 小結

　　為了提高清水混凝土施工質量,施工過程中應充分考慮各種影響因素,從清水混凝土施工要求、原材料的選用、配合比的設計、施工中模板和脫模劑選用、清水混凝土的澆筑和振搗過程控制、拆模和養(yǎng)護的控制、清水混凝土成品的保護、清水混凝土表面修復、透明保護膜的涂刷等,全面考慮,最終將各種因素對清水混凝土的影響降到最低,完成滿意的清水混凝土工程。

參考文獻

　　[ 1 ] 王建中,徐繼偉1清水混凝土施工質量控制[ J ]1工業(yè)建筑,2002, (9) 1

　　[ 2 ] 汪海濱1 橋梁墩臺清水混凝土施工技術[ J ] 1 特種結構,2003, (2) 1