簡析清水混凝土設計方法及施工工藝

黃 朗

福建省建筑材料設備公司（350001）

0 概述

1）清水混凝土的定義

清水混凝土技術是利用混凝土水化硬化成型后的自然外觀作為飾面效果,而不再做其他裝飾的一種新型混凝土技術。根據(jù)混凝土的表面裝飾效果和工藝要求可將清水混凝土分為三類[1]：普通清水混凝土、飾面清水混凝土、裝飾清水混凝土。普通清水混凝土是指混凝土硬化干燥后表面顏色均一，且其平整度和光潔度均高于國家驗收規(guī)范的混凝土。飾面混凝土是指以混凝土本身的自然質(zhì)感和精心設計施工的對螺栓孔眼、明縫、蟬縫組合形成自然狀態(tài)作為飾面效果的混凝土。裝飾清水混凝土是指利用混凝土的拓印特性在混凝土表面形成裝飾圖案或預留預埋裝飾物的混凝土。

2）清水混凝土的性能特點

由于清水混凝土特殊的設計方法與施工工藝,與普通混凝土相比，無論是新拌混凝土漿體，還是硬化后的清水混凝土，都表現(xiàn)出了與普通混凝土不同的特殊性能，其性能如下：①具有精美的外觀。與普通混凝土相比，清水混凝土表面顏色均一、光滑、美觀，集“精、細、美”于一身，可直接作為裝飾材料，而不需再做任何外加裝飾。這是普通混凝土無法比擬的。②清水混凝土由于不需任何裝飾，便省去了抹灰層和面層。對于民用建筑，一般稍加修飾即可直接刮膩子、涂刷面漆，而工業(yè)建筑中可直接取消抹灰層和面層，因此節(jié)約了大量資金，降低工程成本。③消除了由于抹灰工藝而容易產(chǎn)生的空鼓、脫落和裂縫等質(zhì)量問題。④環(huán)境效益顯著。清水混凝土取消了抹灰和濕作業(yè)，減少了冬季施工裝修,減少了建筑垃圾,具有較好的環(huán)境效益。

近幾年來，清水混凝土技術在工程中得到廣泛應用，這就促進了清水混凝土技術的進一步發(fā)展,未來還將朝著鏡面清水混凝土、彩色清水混凝土等新型清水混凝土的方向發(fā)展。本文就普通清水混凝土的設計方法和施工工藝做簡單分析。

1 清水混凝土的設計方法

1.1 清水混凝土的原料選擇

由于清水混凝土的性能特點和施工工藝的特殊性，原料選擇上與普通混凝土相比有著更高的要求：

1）水泥：在水泥品種的選擇上，一般不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥,因為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥需水量大、易收縮，而礦渣硅酸鹽水泥保水性較差、易泌水[3]，可能引起色差、表面塌陷等缺陷。應首選硅酸鹽水泥，而且要求生產(chǎn)商定等級、定批號，最好能做到同一熟料[2]。

2）細骨料：需采用II區(qū)的中砂，且砂中的含泥量應符合國家標準，要求產(chǎn)地、細度模數(shù)、顏色等均一穩(wěn)定。采用粗砂則導致混凝土和易性變差,采用細砂則會增加混凝土需水量，干縮性變大，容易產(chǎn)生泌水和微裂紋，使得混凝土表面效果不佳。

3）粗骨料：應選用形狀呈立方形、質(zhì)量好、強度高、色澤差異小、最大粒徑不超過31.5 mm的連續(xù)級配的碎石，其含泥量和泥塊含量應符合國家標準，要求有確定的產(chǎn)地、規(guī)格和顏色。

4）水：清水混凝土用水應符合國家飲用水標準，以保證質(zhì)量。水中若含有影響混凝土和易性、凝結時間、強度的物質(zhì)，會直接影響清水混凝土的質(zhì)量。

5）礦物摻合料：一般選用粉煤灰作為清水混凝土的礦物摻合料，為保證質(zhì)量，要求粉煤灰為II級粉煤灰以上產(chǎn)品，要有確定的廠商、細度，不含雜質(zhì)。

6）外加劑：與普通泵送混凝土相比，清水混凝土對外加劑的要求更高。首先必須有高效的減水性，以盡量減少用水量，改善混凝土的工作性，提高混凝土的性價比。要求定廠家、定品牌、定摻量。

1.2 清水混凝土配比設計要求

為保證清水混凝土的色澤一致，施工時應采用同一配比的混凝土，且保證原料不變。細骨料選用質(zhì)地堅硬，級配良好的河砂或人工砂,細度模數(shù)大于2.6,砂率宜控制在35%～42%，水泥用量不低于300 kg/m3，水灰比不宜超過0.45。混凝土塌落度應控制在120～140 mm。采用機械攪拌，攪拌時間宜比普通混凝土延長20～30 s。在清水混凝土的運輸過程中，運輸?shù)缆菲秸囕v不顛簸，保證混凝土質(zhì)量均一，不產(chǎn)生離析，不泌水。攪拌好的混凝土漿體應及時澆筑成型，不得拖延。

2 清水混凝土的施工工藝

清水混凝土的施工工藝主要包括三個方面：鋼筋工程、模板工程、混凝土工程。

2.1 鋼筋工程

要保證構件的尺寸的準確性和模板安裝到位,就要保證鋼筋位置的準確，強度足夠，不發(fā)生鋼筋移動、變形等。

1）嚴格控制好鋼筋尺寸準確和位置準確，做到各種鋼筋和箍筋平直、彎鉤準確。[4]

2）鋼筋接頭和綁扎頭的處理。為便于混凝土澆筑施工和節(jié)約鋼材，保證搭接處鋼筋密度不增加，應廣泛推廣粗徑鋼筋連接和焊接技術，提高鋼筋連接質(zhì)量和施工技術水平。綁扎鋼筋的多余扎絲頭應向構建內(nèi)側彎曲,以免外漏生銹影響清水混凝土的外觀及質(zhì)量。[4]

3）確保主筋位置準確不位移，可按構件斷面形狀設計箍筋，將主筋箍住，另外還可采用斜撐鋼筋加固主筋。[4]

4）鋼筋保護層質(zhì)量要好。清水混凝土本身裸露在環(huán)境中,沒有裝飾材料的保護作用。保護層不均勻,或者保護層墊塊沒有統(tǒng)一布置,以及墊塊因強度不夠而被壓碎,將造成保護層的質(zhì)量得不到保證。因此好的鋼筋保護層質(zhì)量，可以防止因鋼筋銹蝕發(fā)生脹裂。[6]

2.2 模板工程

為了保證清水混凝土外觀質(zhì)量，減少模板投入，對不同的結構部位設計不同的模板，為減少模板拼裝縫，確保新拌混凝土漿體不漏漿，混凝土硬化后表面光滑，應盡量設計成大模板。另外，模板要有一定的強度和剛度，以保證混凝土表面平整無凹凸。

1）模板設計：由于建筑標準層平面中無相似形平面和平面對稱性差，使得模板的通用性、互換性差。為減少模板投入，將不具有通用性的部分獨立劃分成一個流水段，按照每一個流水段模板的配置等量的原則，合理劃分，使其模板的公用部分可周轉(zhuǎn)使用。對不具有互換性的模板，則可在每次支模板時調(diào)劑使用。[1][9][10]

2）模板的安裝：安裝模板時應嚴格按模板組裝圖進行,注意相互間位置的準確性，對號入座，定點使用。要保證工程結構的形狀、尺寸和相互間位置的準確性并具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,模板接縫要嚴密、不漏漿。[4-5]

3）模板的拆除：混凝土模板的拆除,應依據(jù)相關的規(guī)范，宜晚不宜早。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。拆模時按支撐的倒順序進行，要保護板面，嚴禁強行砸撬模板，拆卸后及時清理備用。[5]

2.3 混凝土工程

1）澆筑。首先混凝土澆筑前要進行模板內(nèi)部清理，干凈后用水濕潤。墻、柱根部先澆同混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿，頂部澆筑時加入適量洗凈的石子，這樣既保證根部、頂部混凝土的強度，又可使材質(zhì)均勻一致[4]。澆筑時，合理安排調(diào)度，確保清水混凝土連續(xù)澆筑，避免引起過大的坍落度差異或冷縫。混凝土卸料高度超過3 m時，應采用串筒或溜槽輔助卸料。

2）振搗。清水混凝土墻、柱的振搗可采用插入式振動棒振搗。震動點應從中間開始向邊緣分部，且布點均勻、層層搭接，振動棒操作要“快插慢拔”，使混凝土中氣泡浮出消散，使混凝土結構均勻密實[7]。斜坡上，依據(jù)振搗器所振動的范圍布置卸料點，坡腳及中部振搗密實，隨著振搗的方向推進，確保混凝土澆筑質(zhì)量[4]。

3）養(yǎng)護。清水混凝土工程拆模后，應使混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，可采用粘性薄膜或噴涂養(yǎng)護膜覆蓋，進行保濕養(yǎng)護。達到一定強度后可采用噴淋養(yǎng)護，避免陽光直曬，養(yǎng)護時間不得少于30 d。

4）成品保護。清水混凝土是直接暴露在環(huán)境中的，隨著時間推移，其耐久性和外表感官質(zhì)量都會下降，所以在后期應在其表面噴涂一層透明的保護膜,對清水混凝土的最終裝飾效果起著很重要的作用。

3 問題與展望

雖然清水混凝土作為一種新型的建筑材料,已受到某些建筑師的青睞,但是清水混凝土在我國的廣泛應用還存在著諸多障礙，主要有以下幾點：

1）沒有統(tǒng)一的國家標準，給施工單位和建設單位帶來了困難，實際工程中只能憑借以往的經(jīng)驗，對清水混凝土的質(zhì)量保證是不利的,是造成它不能被廣泛應用的重要原因。

2）管理存在問題。清水混凝土技術在我國起步較晚，與普通混凝土工程相比又復雜得多，管理起來比較困難，一旦操作不當就可能出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

3）業(yè)主觀念的問題。由于清水混凝土的特殊性，無論是選材還是施工都比普通混凝土有著更高的要求，因此價格也會增加，業(yè)主在心里上接受不了。

隨著綠色環(huán)保觀念日益深入人心,我國國際化程度的加深，建設一批環(huán)保型建筑已是必然趨勢，作為新型綠色環(huán)保型建筑材料，清水混凝土對促進綠色建筑的發(fā)展意義重大。因此，清水混凝土在我國的應用必將日益廣泛，對推動地方建筑業(yè)的質(zhì)量,加快建筑業(yè)應用新技術的步伐有重要意義。

[1]鄢印銘.普通清水混凝土施工技術及質(zhì)量控制[J].江漢石油科技，2009.9：51-54.

[2]潘壽東，王木柯.清水混凝土性能控制及缺陷修補[J].城市道路與防洪，2006.3：109-112.

[3]蔣林華.混凝土材料科學（上冊）[M]南京：河海大學出版社.2006.8：41-44.

[4]梁榮照.清水混凝土施工工藝及其注意事項[J].廣東建材.2009.7：42-43.

[5]張雪娥，郭小平.清水混凝土施工技術[J].陜西建筑.2009.11：33-35.

[6]王天放.清水混凝土質(zhì)量問題及防治措施探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2009.11：296-297.

[7]范俊.清水混凝土施工質(zhì)量的控制[J].南京市建筑安裝工程質(zhì)量監(jiān)督站.

[8]寧國棟，夏鑾.清水混凝土的特點及使用[J].中國集體經(jīng)濟（實用技術）.2007.5：160.

[9]余云峰.清水混凝土施工質(zhì)量的控制[J].科技創(chuàng)新導報.2009（04）：62

[10]張秋明，胡媛媛.試析清水混凝土施工的具體要求[J].河北.