閱讀 2967 次 淺談清水混凝土的應用
淺談清水混凝土的應用
徐凌凱
(陜西建工第六建設集團有限公司 咸陽 712000)
清水混凝土作為一種建筑表現形式,由于施工技術、工藝和標準方面的相對滯后,清水混凝土的應用還處于嘗試和發展階段, 但從2000年起,全國各地的先鋒派建筑師經過不斷嘗試和堅持不懈的努力,目前已有一些成功地應用清水混凝土的項目出現。清水混凝土施工是一項非常細致的工作,比一般混凝土施工要求嚴格。清水混凝土施工必須有嚴格的分工,鋼筋、混凝土、模板必須有專項負責人,每一道工序都必須有方案作指導,技術交底必須全面到位并嚴格執行清水混凝土施工前制定的各項質量控制措施,只有這樣才能保證清水混凝土才可能達到預期的效果。
一、清水混凝土簡介
(一)什么是清水混凝土
清水混凝土(As-cast Finish Concrete/BareConcrete)又稱裝飾混凝土,因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型,不做任何外裝飾,直接采用現澆混凝土的自然表面效果作為飾面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑,色澤均勻,棱角分明,無碰損和污染,只是在表面涂一層或兩層透明的保護劑,顯得十分天然、莊重。
(二)清水混凝土的特點
清水混凝土是混凝土材料中最高級的表達形式,它顯示的是一種最本質的美感,體現的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有樸實無華、自然沉穩的外觀韻味,與生俱來的厚重與清雅是一些現代建筑材料無法效仿和媲美的。材料本身所擁有的柔軟感、剛硬感、溫暖感、冷漠感不僅對人的感官及精神產生影響,而且可以表達出建筑情感。因此建筑師們認為,這是一種高貴的樸素,看似簡單,其實比金碧輝煌更具藝術效果。 世界上越來越多的建筑師采用清水混凝土工藝,如世界級建筑大師貝幸銘、安藤忠雄等都在他們的設計中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本國家大劇院、巴黎史前博物館等世界知名的藝術類公建,均采用這一建筑藝術。
(三)發展清水混凝土的意義
清水混凝土是名副其實的綠色混凝土:混凝土結構不需要裝飾,舍去了涂料、飾面等化工產品;有利于環保:清水混凝土結構一次成型,不剔鑿修補、不抹灰,減少了大量建筑垃圾,有利于保護環境;
消除了諸多質量通病:清水裝飾混凝土避免了抹灰開裂、空鼓甚至脫落的質量隱患,減輕了結構施工的漏漿、樓板裂縫等質量通病;
促使工程建設的質量管理進一步提升:清水混凝土的施工,不可能有剔鑿修補的空間,每一道工序都至關重要,迫使施工單位加強施工過程的控制,使結構施工的質量管理工作得到全面提升;降低工程總造價:清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力,勢必會延長工期,但因其最終不用抹灰、吊頂、裝飾面層,從而減少了維保費用,最終降低了工程總造價。
二、發展清水混凝土存在的障礙
(一)無全國標準
目前國內尚無統一的清水混凝土施工質量標準和質量驗收標準,給施工單位和建設單位帶來了一些困惑。參考國外有關建筑混凝土的技術標準,在普通結構混凝土驗收標準的基礎上,我國清水混凝土質量驗收應遵循如下標準:
l、軸線通直、尺寸準確;
2、棱角方正、線條順直;
3、表面平整、清潔、色澤一致;
4、表面無明顯氣泡,無砂帶和黑斑;
5、表面無蜂窩、麻面、裂紋和露筋現象;
6、模板接縫、對拉螺栓和施工縫預留設有規律性;
7、模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿。
8、混凝土具有較高的耐久性(包括混凝土的無公害性、抗滲性、抗凍性、抗腐蝕性、體積穩定性、抗碳化以及預防堿骨料反應等各方面);
9、混凝土具有良好的密實度;
(二)項目管理上存在障礙
清水混凝土施工工藝在國外已是一項成熟的技術,而國內直至今日才有大面積項目的實施,其難點主要體現在項目管理的科學與嚴謹上。對于一個復雜的工程,最重要的就是有好的適合的運作系統。從組織設計、安排施工到項目管理與監理督檢,如果每一個環節都運行良好,實現清水混凝土是順理成章的事。這也是為什么清水混凝土建筑在國外很普遍而在國內卻很少見的原因。
(三)業主觀念上的障礙
很多國內建筑師都對清水混凝土情有獨鐘,也曾嘗試著進行設計,并說服業主實施,但業主往往一遇到各分項工種之間的配合問題時,就會缺乏決心,常有半途而廢的實例出現至使被迫改變方案,無法將建筑師的設計思想貫徹到底。清水混凝土的無窮魅力尚需在不斷的實踐與創新中確立與發展。另外,造價也是一個問題。普通混凝土完成一方造價在700-800元,使用清水混凝土則在1000元以上,成本要高出20%左右。雖然清水混凝土結構精工細作,工期拉長,結構施工階段投人的人力、物力加大,但最終舍去抹灰、吊頂、裝飾面層等內容,減少了維保費用,最終降低了工程總造價。但往往業主看不到這點,還需在觀念上有所轉變。
三、清水混凝土的施工技術要點
在中國,清水混凝土尚處于發展階段,屬于新興的施工工藝,真正掌握此類建筑的設計和施工的單位不多。清水混凝土墻面最終的裝飾效果,60%取決于混凝土澆筑的質量,40%取決于后期的透明保護噴涂施工,因此,清水混凝土對建筑施工水平是一種極大的挑戰。
(一)施工工藝與傳統工藝的不同之處
由于清水混凝土對施工工藝要求很高,因此與普通混凝土的施工有很大的不同,具體表現在:每次打水泥必須先打料塊,對比前次色彩,通過儀器檢測后才可繼續打;必須震搗均勻;施工溫度要求十分嚴格,適合在4-10月間施工; 對施工人員的現場管理也十分重要,每一道工序都必須仔細; 由于清水混凝土一次澆注完成,不可更改的特性,與墻體相連的門窗洞口和各種構件,埋件須提前準確設計與定位,與土建施工同時預埋鋪設。由于沒有外墻墊層和抹灰層,施工人員必須為門窗等構件的安裝預留槽口,并且清水墻體上若安裝雨水管,通風口等外露節點也須設計好與明縫等的交接。
(二)施工技術要點
清水混凝土施工的技術關鍵有以下3點:
1、混凝土配合比設計和原材料質量控制每塊混凝土所用的水泥配合比要嚴格一致;新拌混凝土須具有極好的工作性和粘聚性,絕對不允許出現分層離析的現象。
原材料產地必須統一,所用水泥盡可能用同一廠家同一批次的;砂、石的色澤和顆粒級配均勻。
2、模板工程
清水混凝土施工用的模板要求十分嚴格,需要根據建筑物進行設計定做,且所用模板多數為一次性的,成本較高,轉角、梁與柱接頭等重要部位最好使用進口模板;模板必須具有足夠的剛度,在混凝土側壓力作用下不允許有一點變形,以保證結構物的幾何尺寸均勻、斷面的一致,防止漿體流失;對模板的材料也有很高的要求,表面要平整光潔,強度高、耐腐蝕,并具有一定的吸水性;對模板的接縫和固定模板的螺栓等,則要求接縫嚴密,要加密封條防止跑漿;固定模板的拉桿也需要用帶金屬帽或塑料扣,以便拆模時方便,減少對混凝土表面的破損等等。
3、養護
清水混凝土如養護不當,表面極容易因失水而出現微裂縫,影響外觀質量和耐久性。因此,對裸露的混凝土表面,應及時采用粘性薄膜或噴涂型養護膜覆蓋,進行保濕養護。
(三)清水混凝土的要求
1、對清水混凝土原材料的技術要求
(1)水泥:活性高,質量穩定,堿含量低,適應性好,色澤均勻一致,選用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;
(2)骨料:級配好,色澤、規格、產地一致。粗骨料選用碎卵石,針片狀顆粒含量小于8%,含泥量小于0.8%,無雜物;細骨料為中粗砂,細度模數不小于2.3,含泥量小于2%,泥塊含量小于0.6%;
(3)礦物摻合料:以I級粉煤灰和S75級粒化高爐礦渣為主,但要固定產地和規格,禁用高鈣粉煤灰;
(4)外加劑:減水率大于15%,含氣量2±1%,不改變基準混凝土的色澤。
2、對清水混凝土的拌合物運輸、澆筑及其成品養護的技術要求
(1)車輛調度準確合理,做到不壓車、不斷車; 逐車測量坍落度,坍落度180±20mm;
(2)混凝土初凝時間控制在8-10小時內,以保證混凝土澆筑不出現冷縫為準;
(3)拌合物在運輸、澆筑及成型過程中和易性好、工作性能好。并根據砂石含水率、氣溫、運輸時間、坍落度損失等情況的變化對混凝土配合比進行微調;
(4)模板拆除盡可能晚些(根據氣溫變化決定拆模時間),專人負責混凝土早期養護(養護時間不應少于14d),使混凝土表面一直處于濕潤狀態,表面覆蓋物不得用草墊或草包等直接鋪蓋,不得對混凝土表面產生永久性的顏色污染。
四、清水混凝土應用
(一)優越的結構性能
1、由于省掉了粉飾增加了保護層厚度,混凝土結構構件的截面相應增大,而自重較普通粉飾后的混凝土并沒有明顯增大,提高了構件的承載能力。
2、由于保護層厚度的增加,混凝土構件的耐久、耐火性能明顯增強。
3、由于沒有粉飾層,也就無須擔心抹灰層、鑲貼面層脫落造成的安全隱患,結構病害的發現、檢查更為直接方便。
(二)廣泛的適用性
清水混凝土與普通混凝土的應用同樣適用和廣泛。現澆混凝土工程量浩大的大型鋼筋混凝土框架結構、框剪結構可以使用;現澆混凝土工程量較少的大量的磚混結構房屋中,現澆混凝土梁板、樓梯等同樣適用。可以這樣認為,在沒有特殊裝飾要求的情況下,清水混凝土完全可以替代普通混凝土。
(三)安全、經濟技術效益
由于裝飾工程多為手工作業,勞動強度大,安全性差;使用清水混凝土既減少了施工工序,又減輕了勞動強度,管理成本間接下降。一可減少腳手架使用和搭拆,更方便;二可減少施工工序,有利于縮短工期,更便捷;三可減少投入使用后的維護,更經濟,更安全;并且有利于機械化施工和技術進步。
以清水混凝土自然表面作為建筑裝飾效果,是建筑藝術的新時尚,新風格,它體現了現代人追求自然,回歸自然的一種理念.清水混凝土的結構設計與施工,還有待理論研究和實踐應用。另外,我國清水混凝土施工操作多依賴人工,施工機械化、標準化程度不高。但是,隨著與國際接軌的日益加速,隨著綠色建筑日漸受到重視,在工業與民用建筑中,清水混凝土在我國的應用將會有一個較大的發展。清水混凝土優越的結構性能和顯著的經濟性,在各種建筑工程中的使用證明,其效果良好,可以預期清水混凝土有著廣闊的推廣應用前景。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:雷丹 尹維維 編輯 劉真 文徑 審核)
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