清水混凝土技术应用研究

张正亚 杨飞

【摘要】目前我国没有具体的规定和标准来规范和检验清水混凝土工程，所以只能凭借以往的经验进行操作，这成为了制约清水混凝土施工应用推广的瓶颈问题。本文从清水混凝土的配合比、模板、钢筋等方面对其应用进行研究。

【关键词】清水混凝土；配合比；模板；钢筋；养护

1引言

清水混凝土是通过一次浇筑、直接采用混凝土自然表面作为饰面的混凝土。清水混凝土本身具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味，是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。世界上越来越多的建筑师采用清水混凝土工艺，如世界级建筑大师贝聿铭、安藤忠雄等都在他们的设计中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆等世界知名的艺术类公共建筑物，均采用这一建筑艺术。

国外经济发达的国家对清水混凝土的研究开始比较早，主要开始于二战以后的桥梁、水利及工业建筑等方面，后被用于大型建筑上。我国对清水混凝土的应用相对较晚。开始于19世纪末期，期间因为面砖、玻璃幕墙等装饰材料的流行而处于停滞状态，直到1997年设立“结构长城杯”工程奖，清水混凝土才得以推广。随着环保意识的增强，绿色建筑的需求得以增长，清水混凝土在工业和民用建筑中得到了广泛应用。

2混凝土配合比设计

清水混凝土不像普通混凝土那样可以由施工后的装饰来掩盖外观质量的缺陷，因此由于原材料及配合比问题产生的质量缺陷会直接影响清水混凝土的质量及预期效果。要有效地控制清水混凝土的施工质量，必须充分分析清水混凝土可能出现的质量缺陷和产生的原因。

清水混凝土由于原材料及配合比方面出现的质量缺陷有以下七种类型：①色差问题，出现的原因：原材料变化及配料偏差；②气泡问题，出现的原因：混凝土砂率过大；③花斑纹或粗骨料透明层问题，出现的原因：含砂量低，石子形状不好；④表面泌水现象问题，出现的原因：含砂量低，坍落度大，天气冷，外加剂配料不当，延长了硬化时间；⑤施工缝挂浆的问题，出现的原因：混凝土中水分太多，流动性太高；⑥蜂窝、麻面、损伤问题，出现的原因：细骨料不足；⑦塑性裂缝问题，出现的原因：混合料中水泥用量太多，水灰比过大。

在对清水混凝土进行配合比设计时，由于目前国家尚无验收标准可遵循，故实施“样板制”是确保清水混凝土效果实现的关键，针对不同的原材料和不同的配合比进行试配是实现其效果的重要途径，试验内容包括和易性、扩展度、含气量、坍落度、坍落度损失、初终凝时间、表观色泽、亮度、强度等。通過反复试验优化，最终确定能满足清水混凝土要求的配合比。

3模板工程

清水混凝土施工用的模板要求十分严格，需要根据建筑物进行设计定做，且所用模板多数为一次性的，成本较高，转角、梁与柱接头等重要部位最好使用进口模板；模板必须具有足够的刚度，在混凝土侧压力作用下不允许有一点变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失；模板的材料要求，表面要平整光洁，强度高、耐腐蚀，并具有一定的吸水性；对模板的接缝和固定模板的螺栓等，则要求接缝严密，要加密封条防止跑浆；固定模板的拉杆也需要用带金属帽或塑料扣，以便拆模时方便，减少对混凝土表面的磨损等。

清水混凝土模板体系分为整体式大模板、组合式大模板和散拼装模板。清水混凝土模板选型的重要依据是建筑的结构类型和对象。例如剪力墙结构高层建筑，模板通常采用全钢大模板体系；而短肢剪力墙也可选用双面覆膜木胶合板体系。然后还要考虑到构件的类型和尺寸。如剪力墙模板时，梁的规格尺寸变化较大，考虑到拆装等因素所以应采用木胶合板体系。

4钢筋工程

4.1 钢筋保护层要求

当保护层不均匀时，薄弱处混凝土内毛细管水渗透，钢筋将受到锈蚀膨胀，使清水混凝土破裂，锈水会污染立面，影响清水混凝土的外观质量。然而清水混凝土保护层的最小厚度要取决于构件的耐久性和受力钢筋粘结锚固性能的要求。纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度不应小于钢筋的公称直径，清水混凝土结构的保护层厚度直接影响到构件的耐久性和受力钢筋粘结锚固性能，但如果保护层过厚，又将影响到保护层的抗裂性能。所以清水混凝土保护层厚度要合理。

4.2钢筋绑扎要求

在钢筋翻样时必须重点考虑钢筋接头形式、接头位置、搭接长度、锚固长度等问题，以保证钢筋位置的准确。特别是钢筋搭接范围内钢筋的密度要适中，便于浇筑时的振捣，防止出现麻面、蜂窝等质量通病。而绑扎钢筋的铁丝长度是细节所在，既要满足钢筋牢固绑扎的要求，还要满足在受到较大外力作用时不发生变形。在绑扎完成后，多余的部分应按倒，弯向构件内侧，确保在保护层标准厚度下不裸露，避免钢筋腐蚀污染清水混凝土面层。

4.3钢筋保护层垫块要求

垫块的尺寸规格要根据钢筋的直径和保护层厚度来确定，按照梅花形进行布置，必须具备足够的承载强度，确保在施工过程中不出现变形。同时垫块的颜色要与清水混凝土一致，确保清水混凝土外面整洁光滑。

5施工要点

5.1正常施工的注意事项

（1）在同一范围内的混凝土应尽可能做到强度等级统一，以免影响饰面效果。

（2）模板可采用质量、性能好的国产多层覆膜板。

（3）为控制表面裂缝，应尽量选用小直径钢筋，从而减小钢筋间距。

5.2冬期施工注意事项

（1）优先选用普通硅酸盐水泥，水泥的含碱量要低。在混凝土中掺入防冻剂时，应通过实验，避免与前期浇筑混凝土产生色差。混凝土搅拌时间比常温时应延长50%左右，保证混凝土拌合物出机温度不低于15℃。

（2）加强混凝土罐车和输送泵的保温，保证入模温度不低于10℃。

（3）混凝土浇筑前，在模板背面贴聚苯板，并挂阻燃草帘，避免新浇混凝土温度散失过快；拆除模板后，立即涂刷养护剂，覆盖塑料薄膜，再加盖阻燃草帘，减轻混凝土“盐析”对清水混凝土色差的影响。

6养护

清水混凝土如养护不当，表面极容易因失水而出现微裂缝，影响外观质量和耐久性。因此，对裸露的混凝土表面，及时采用粘性薄膜或喷涂型养护膜覆盖，进行保湿养护。

7混凝土表面修复

对于清水混凝土工程，尽管采用各种措施进行预防，总是不能完全避免各种清水混凝土的表观质量缺陷。当发生质量问题的时候，可以根据问题的不同采取相应的补救措施。

一般的观感缺陷可以不予修补，确需修补时，应遵循以下原则：修补应针对不同部位及不同状况的缺陷采取有针对性的修补方法，修补腻子的颜色应与清水混凝土基本相同，修补时要注意对清水混凝土成品的保护，修补后应及时洒水养护。

8结论

在我国，清水混凝土的结构设计与施工，还有待理论研究和实践应用。另外，我国清水混凝土施工操作多依赖人工，施工机械化、标准化程度不高。但是，随着与国际接轨的日益加速，随着绿色建筑日渐受到重视，在工业与民用建筑中，清水混凝土在我国的应用将会有一个骄人的发展。

参考文献：

[1]中国建筑工程总公司.清水混凝土施工工艺标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]GB 50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[3]GB/T 50214-2013，组合钢模板技术规范[S].

[4]JGJ 74-2003，建筑工程大模板技术规范[S].