摘 要:清水混凝土作为一种使用能源少、制造废弃物量少的建筑物,在其拆模后即可形成完成面,且外表面没有多余装饰。因此其是一种生态、节能、减废、健康的建筑物,同时也是一个精细的美学工艺。基于以上分析清水混凝土具有广泛的应用与推广价值。
关键词:清水;混凝土;质量;问题;措施
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2019)07-0000-00
0引言
清水混凝土具有因使用不同模板来塑造不同质感的特性,其施工方法借助普通模板,待浇注完普通混凝土经拆模后,不再对墙面做任何修饰,如模板瑕疵以及工人施工过程中所留下的缺失,使其直接裸露于混凝土表面。但要确保成型后的混凝土表面光泽、棱角分明、垂直方正,无大面积鼓包、蜂窝麻面、气泡、开裂,颜色均匀一致,接缝自然过度无错台、漏浆等现象,保持混凝土的质感效果。本文结合常州地铁项目清水混凝土质量问题与防治措施予以说明。
1清水混凝土施工技术
1.1清水混凝土原料
(1)水泥:选用的水泥具有质量稳定,含碱量低,CA含量小,强度富余系数大、活性好,标准调度,用水量少,并且原材料色泽均匀一致,强度等级不宜低于42.5R。水泥采用同一厂家、同一品种、同一强度等级的水泥。若水泥中含有引气组分,则在拌制混凝土时加入适量消泡剂,例如加入磷酸三丁酯、有机硅消泡剂等。
(2)骨料:细骨料应采用同一产地、同一色泽的中粗砂(细度模数在2.5以上)。粗骨料应采用同一产地、同一规格和色泽、连续级配的石子。运入搅拌站后,不得与其他规格骨料混放,石子应洁净、不含杂物。
(3)掺合料:采用同一厂家、同一批次矿物掺合料,粉煤灰宜用I级灰,矿粉宜优先选用S95以上级别,粉煤灰等掺合量不超过胶凝材料总量的25%。
(4)外加剂:须采用同一厂家、同一品种外加剂,且应与水泥有良好的适应性、相容性。如果外加剂中含引气组分,则应选择含优质引气组分的外加剂,防止带入大气泡而使得混凝土表面多孔麻面。不宜采用析盐外加剂,以防止混凝土表面泛白和花脸。
1.2模板材料
普通混凝土是以一般夹板模或是各式模具组立,以螺杆为组立固定系件,拆模后之表面可做二次施工,如批土、油漆、或砂浆粉光、外加装饰等。清水混凝土则不然,板面一般优选18mm 厚的胶合板,也可以采用胶模板、钢模板等,其表面不得有破损凹槽等瑕疵,故其重复使用的次数远低于传统模板,当然其造价远高于传统模板,一般清水混凝土建筑房屋用的模板皆采用系统模板,因为此种模板裁切方便、易组装。清水混凝土施工对模板要求高,板面帄整度和模板钢度都必须达到要求。清水混凝土模板施工过程需要非常精细,所以从设计、绘图分割、加工、组立、拆模都是重要过程,清水混凝土类似一般的水泥墙,也是一种精细的木模制造工艺,拆模后成现出平整光滑、无明显气泡等特征。
1.3组立方式
模板的组立与拆模后的表面平整度有非常大的关联性,清水混凝土模板组立与一般混凝土结构物组立模板不同之处在于所使用的材质必须内模光滑细致、尺寸精准度、密合度高,因此不像一般混凝土建筑完成浇置后还可以去作尺寸的修饰及调整(比如打底砂浆、外表装饰等等)。模板接缝要求严密,拼模板前,模板接缘使用止漏胶防止漏浆,在柱模阴角处设置止水橡胶条,防止因拼缝不严密造成混凝土浆液外溢,目前已有专门的模板裁切机台,所裁切的模板接缘不再需要使用止漏膠,模板相接面密实不漏浆。
1.4混凝土浇筑作业
清水混凝土和一般普通混凝土施工方式不尽相同,清水混凝土的材料坍落度要求180mm 以下、稠度高、不泌水。灌浆顺序、震动方式都会影响完成后表面的质感。普通混凝土坍落度小、粗粒料多,工作性欠佳不易施工,一般混凝土表面气泡有利于做第二次披覆施工,如水泥粉刷、油漆、贴磁砖或装饰等美化工作。清水混凝土则不然,拆除模板后的表面不容有任何瑕疵,每一道环节都要非常专心不能稍有差错,否则前功尽弃。
2清水混凝土质量影响因素分析
2.1模板材料与施工
模板直接影响面材材质形成后混凝土的表面质感,组模的精准度与背衬的支撑则会影响整体平整度。对于模板面材的选择,目前业界使用的清水混凝土模板材质种类多样,但都会选择有良好的钢硬度以及不吸水的性能。
在模板组立的方式上,与传统模板组立方式、顺序上大致相同,差异仅在于精准度的要求,容许误差极小。在实务上清水模板已发展出完整且成熟的工法,唯有待施工人员对清水混凝土外观质量有正确的认知以及认真负责的组立模板,才可达到质量要求,模板搭接不密实、或爆模、漏浆皆属于施工人员的疏失。
2.2清水混凝土原料
案例中常见的缺失可归因于混凝土性质的因素,以色泽、水痕、泌水、色差等产生的为最直接,是后续浇置捣实作业无法改善的,因此清水混凝土的配比除了影响工作性外,对于完成面的质量亦占有极大的影响。
2.3混凝土浇筑
清水混凝土表面产生的冷缝、蜂窝、气泡孔洞等瑕疵,即为混凝土在浇筑捣实作业过程中所发生的缺失,因浇筑过程中无法由机器检测其浇筑捣实是否确认无瑕疵,目前仅能由现场施工人员经验判断,此成为质量控制中最重要的步骤。
3气泡对混凝土的影响与防治措施
3.1气泡对混凝土的影响
(1)当混凝土中添加了输气剂产生很多气泡后,会降低混凝土结构的强度。因气泡较大,减少了混凝土的截面体积,致使混凝土内部不密实,从而影响了混凝土的强度。
(2)降低了混凝土结构的耐腐蚀性能。由于混凝土表面出现了大量的气泡,减少了钢筋保护层的有效厚度,加速了混凝土表面碳化的进程,也影响了混凝土的外观。
(3)留置于模板与混凝土界面的气泡,拆模后形成凹洞,影响清水混凝土外观平整度。
3.2混凝土表面气泡的防治措施
3.2.1配比控制
外加剂中输气剂的含量不得大于规范规定的范围。骨材粒料要大以及水胶比越小,产生的气泡也会越少。
3.2.2生产控制
(1)生产混凝土必须均匀搅拌。掺料在混凝土中的不均匀分布,将造成掺料发挥反作用,所以混凝土使用掺料时应有可信的检验报告或原厂使用说明书,以证明该掺料的性能。为增进混凝土某些性质所用的掺料,若对混凝土其它性质有不良影响实不得使用。
3.2.3浇筑作业
(1)混凝土浇筑应均匀注入模板内捣实及整平,并尽可能将混凝土卸置于最终接近位置上,以免因再移动或流动造成粒料析离、空气掺入。
(2)混凝土应分层浇置让气泡能有时间排出,但间隔不宜太长,以免造成冷缝,允许间隔时间须视浇至当时的气温、湿度、风速、开始拌合时间以及掺料的使用状态而定。
(3)混凝土若因故浇置中断时,应将浇置面整理平顺做为施工缝处理。
3.2.4捣实作业
因捣实不足将使混凝土气泡不易排出、或蜂窝、内部空洞、钢筋握裹力降低、混凝土各部份强度不均匀等现象,捣实过度又将造成泌水现象或板模变形、钢筋、埋设物位移,所以震动不足或过度均应避免。
3.2.5混凝土表面修饰
混凝土表面修饰,系为混凝土表面的外观或使用要求,而采用的各种方法所做的修饰,混凝土表面若有缺陷应先进行修补后再行修饰,对于已产生的表面气泡应以同批次混凝土、同标号、同配比的水泥和掺料配制后进行填补。
4总结
近年来清水混凝土施工案例为求完成面的质感、色泽以及充填的完整效果,设计及施工单位大多会采用自填充混凝土,究其原因除了自填充混凝土的填充性佳外,其不会产生粒料分离、局部泌水等现象,且因粉体量足够,骨材粒料细,使得粗骨材悬浮于新拌混凝土之中,在灌浆浇注过程会自行调整彼此之间的距离,而达到材料均质化、自动填充化的效果,还因材料致密性高,相对的混凝土品质可得到确保,但自填充混凝土或是高性能混凝都在强调改善普通混凝土的工作性与耐久性,并无顾及清水混凝土所需要的表面质感与色泽,且自充填混凝土或是高性能混凝土致密性、黏稠度均高。对于减少清水混凝土表面大孔径气泡的方法,研究者运用可透视的厚玻璃作为外模,灌注普通混凝土,并以三种不同的捣实工具分别捣实、并观察混凝土注入模内状态、气泡分布等,作为第二阶段试验优劣取舍的依据。第二阶段试验以实体模版,依上述试验步骤浇注混凝土验证,结果以震动疏气机做第二次局部的捣实修饰可得以下结论:
(1)施工试验中捣实15 秒钟,结果发现对于减少5mm以上大孔径气泡效果良好,能减少清水混凝土表面大孔径气泡至可容许范围内,有效改善清水混凝土表面平整度,气泡面积每平米占3.1%,符合5%以内。
(2)可采用普通混凝土为清水混凝土材料,但产制、材料配合比例等必须严格控管调配,模版必须使用实体木质板或其它同级产品,表面必须光滑细致。新拌混凝土灌注每一层高度50公分,并依规范充分捣实。
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收稿日期:2019-12-20
作者简介:胡葱(1987—),女,湖南益阳人,本科,工程师,研究方向:试验检测。
Analysis on the Quality Problems of Fresh water Concrete and Preventive Measures
HU Cong
(The Second Engineering Co., Ltd. of China Railway Fifth Bureau Group, Hengyang Hunan 421000)
Abstract:Abstract: As a building that uses less energy and produces less waste, clear water concrete can form a finished surface after it is demolished, and there is no extra decoration on the outer surface. Therefore, it is an ecological, energy-saving, waste-reducing, and healthy building, as well as a delicate aesthetic process. Based on the above analysis, clear water concrete has wide application and popularization value.
Keywords:clear water; concrete; quality; problems; measures