張珍貴, 李 東
(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局,四川彭山 620860)
人行道壓印藝術地坪施工技術及裂縫防治
張珍貴, 李 東
(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局,四川彭山 620860)
混凝土壓印藝術地坪施工技術是由美國Bomanite公司首創,經過多年的發展與完善,在國內各大中城市迅速推廣的新型地面裝飾材料。混凝土壓印藝術地坪施工圖形美觀自然、色彩真實持久、質地堅固耐用。混凝土壓印藝術地坪已廣泛應用于國內各城市的小區、廣場、停車場、商場、游樂場、人行道、道路等。
壓印藝術地坪;混凝土;裂縫;治理
紅星路南延線道路工程全長18.3km,分4期分段施工.根據設計文件要求,紅星路南延線道路工程人行道采用混凝土壓印地坪工藝,人行道寬3.5m,中部設置寬度為30cm的盲道一條,壓印混凝土面積為124600m2。設計技術要求:基層采用20cm厚5%的水泥穩定土,壓實度為92%,面層結構采用10cm厚C30細石混凝土,彎拉強度≥4.5MPa;彩色壓印混凝土壓印深度為3 mm。
混凝土壓印藝術地坪是一種直接作用于混凝土表層,憑借地坪彩色硬化料、彩色脫模粉、藝術地坪專用模具、專業工具以及藝術地坪密封劑作用,可以非常逼真的表現多種地面裝飾材料的質地、色澤和紋理,呈現如大理石、石板、瓦片、磚石、巖石、卵石等飾面紋飾,是一種全新、經濟的地面裝飾材料。
壓印藝術地坪彩色面層是通過彩色硬化料經特殊處理后滲透進混凝土表層,在原有混凝土的表面形成堅固致密的新面層,能夠提高原有混凝土表面的物理特性并為地面提供主色調。彩色脫模粉用于壓模過程中可保證混凝土面層完整、清晰的紋理,同時又提供了第二種顏色并與彩色硬化劑的基本顏色組合、從而創造出天然逼真的效果。藝術地坪密封劑的滾涂不僅能夠起到保護混凝土的作用,而且使混凝土的顏色與圖案更加鮮艷奪目。混凝土壓印藝術地坪與其它混凝土地面的牢固性及耐磨性一致,彩色硬化劑和彩色脫模粉的使用和滲入,進一步增加了混凝土的強度,提高了混凝土的使用壽命。
(1)綠色建材:天然石料、木材的長期開采不僅嚴重破壞了人類的自然資源,而且影響到現代城市的生態環境。由于藝術地坪能在普通混凝土上創造出類似天然石料、木材等的效果,且其使用性能高,是一種有利于環境、保護資源的現代綠色環保材料。
(2)整體性:壓印藝術地坪不會出現像采用傳統磚、石等鋪設地面常有的易松動、易碎裂的缺陷,從而大大降低了地坪的后期維護成本。
(3)不長草:由于壓印藝術地坪沒有縫隙,雜草無法生長,不僅避免了采用傳統磚、石鋪設地面所出現的縫隙長草、蟲蟻筑穴等問題,而且省去了殺草、拔草等大量、繁瑣勞動。
(4)維修困難:壓印藝術地坪由于結合了傳統磚、石鋪設地面的美觀自然與混凝土的堅固耐用等特點,在無質量缺陷時幾乎不需要維修;但是,當壓印藝術地坪出現裂縫、斷板、路基凹陷等質量缺陷時,壓印藝術地坪維護比較困難。
(5)地坪表面的封閉劑大約2~3a就會被磨掉。但2~3a重新清洗后再涂上一層藝術地坪保護劑即可以使混凝土地面永遠保持“嶄新”的形象。
4.1 混凝土壓印藝術地坪基層的施工
混凝土壓印藝術地坪對基層要求比較嚴格。當基層路基壓實度、剛度不符合要求時路基會出現沉降,從而會導致壓印藝術地坪出現裂縫、斷板及路面凹陷等質量缺陷。紅星路南延線人行道路基在道路路床基礎上回填厚度小于5cm的頁巖細粒土到設計頂高層以下30cm,回填高度為76 cm。根據《給水排水管道工程施工及驗收規范》對溝槽回填土填筑厚度及壓實機具的要求,人行道路基填筑分5層填筑,每層壓實填筑厚度為15 cm,填筑虛鋪厚度為20cm,采用輕型手動壓路機壓實5遍并經現場灌砂法實測壓實度大于90%時方可進行下道工序的施工。
路基填筑到設計標高后,經人工找平、待平整度≤2cm后開始施工基層,基層施工采用厚度為20cm、5%的水泥穩定土一次鋪筑碾壓完成,虛鋪厚度為28cm,采用輕型手動壓路機壓實5遍,經現場灌砂法實測壓實度應大于92%,7d無側限強度大于3.5MPa。在基層施工中,應留足面層壓印混凝土施工厚度10cm,基層施工嚴禁薄層貼補找平。
4.2 混凝土壓印藝術地坪面層的施工
混凝土壓印藝術地坪施工應避開雨、雪、風沙及冰凍等惡劣天氣,良好的施工環境才能保證施工的質量。混凝土壓印藝術地坪面層施工應在基層強度滿足要求后進行面層混凝土施工,面層混凝土采用C30細石混凝土,配合比設計彎拉強度不小于4.5MPa,坍落度控制在90mm左右,混凝土中氯化物和堿的總含量應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010和設計的要求,混凝土的含氣量控制在6%左右。澆筑面層混凝土前用水濕潤基層表面,基層表面應無油污、雜質等,調整路緣石、嵌邊石及構筑物等高程滿足設計橫坡要求,在路緣石、嵌邊石、盲道磚及構筑物上鋪設薄膜,防止混凝土污染并便于后期清掃。混凝土采用φ20振搗器振搗密實,盡可能排出混凝土內的氣泡,用2~3m刮尺進行初平整,面層表面與盲道結合部位應比盲道低3~5mm以利于盲道排水,嚴禁盲道低于面層。面層初平整后用壓印混凝土專用大面抹刀進行精平施工2~3遍,滿足平整度要求后開始施工壓印混凝土面層。
4.3 混凝土壓印藝術地坪的壓印施工
混凝土面層處理之前,應采用壓印藝術地坪滾筒式提漿機對混凝土表層進行提漿、抹平。待鋪筑的彩色硬化劑、彩色脫模粉應按鋪筑方向按序堆放及使用,各種專業施工工具及壓印藝術地坪專用模具等也應處于良好的工作狀態。混凝土面層的表面處理應符合規范要求和設計要求,表層平整度、橫坡和寬度應滿足要求,混凝土的質量應保持均勻一致。使用壓印藝術地坪鎂合金大抹刀、修邊刀抹平混凝土表層并做好邊角,待混凝土面層表面的游離水份散去后,使用彩色硬化劑并以播撒的方式均勻地覆蓋住混凝土的表層,其用量根據廠家提供的參數使用。彩色硬化劑的播撒必須分兩遍進行,第一遍播撒約2/3左右的用量,第二遍約播撒1/3左右的量。每播撒一次必須用專用大抹刀光滑地使彩色硬化劑滲進且覆蓋住整個混凝土表層,待彩色硬化劑充分濕潤后方能使用大抹刀。對邊角等細部需補彩色硬化劑的地方在補上彩色硬化劑后,使用鋼板大泥刀進行初光壓實,再用專業大抹刀作最后的抹平及光滑處理。播撒彩色硬化劑時應嚴格按照壓印藝術地坪工藝要求進行,不要過分鏟抹混凝土表層,這樣會導致其表面出水并減弱色彩。不能在播撒了彩色硬化劑的混凝土面層上灑水,這樣會導致顏色不一致。
在收水結束、第二遍彩色硬化劑播撒后,壓印藝術地坪彩色脫模粉必須立即均勻地播撒在抹平后的混凝土表層,用量一般為24kg/120m2。在未使用脫模粉前嚴禁使用壓印藝術地坪專用模具。待彩色硬化劑和彩色脫模粉結合在一起但又未完全凝固前,使用壓印藝術地坪專用模具壓模成型。要事先研究并制訂模具排列及提放的位置與方向,確保圖案的整體性。施工人員可以站立在模具上,人體自身的重量足以使模具在混凝土表層形成紋理,必要時可以使用壓印藝術地坪專用模具鐓板把模具垂直地壓進面層內,從而更好地壓出清楚、逼真的圖案。掌握壓模的時間非常重要,太濕或太干的混凝土表面都會影響最后的圖案及效果。壓印模板應水平提起,不得托拉壓印模板破壞壓印紋理,應有條不紊地按順序壓完所有的混凝土面層。壓模時用力應均勻一致 并保持模具的固定平整,壓制圖案要一次成型,不能反復壓印。如果施工時遇到有靠墻、邊角或其它不規則處,可以使用壓印藝術地坪軟模,但使用時要注意與整體圖案的一致與協調。專用模具和軟模可以重復使用,應備有足夠數量的模具,以提高施工效率。
待混凝土面層的強度達到設計強度的70%后,即可使用高壓沖洗機清洗面層。沖洗時,不要將脫模粉全部沖掉,要保留20%左右混凝土面層的脫模粉,沖洗工作應由專人負責,掌握合理的沖洗時間和沖洗時的水壓力對于圖案的最終效果至關重要。為了保持周邊環境的整潔,節約用水,也可先用軟掃把清除掉混凝土面層的脫模粉。
混凝土表層全部干燥后,滾涂兩遍密封保護劑,用量一般為0.25kg/m2左右。必須等到第一遍保護劑全部干燥后才能涂第二遍保護劑。保護劑可以用滾刷或噴筒噴涂,第一遍由西向東(或由北向南),第二遍由北向南(或由西向東)。
混凝土面層每班鋪筑的長度應與壓印藝術地坪的合理施工進度相協調。一般來說,第一天應控制在60~100m2/班,從第二天起可以增加到150~200m2/班。特別是在冬季與雨季,混凝土成型速度較慢,應適當控制施工量。對于混凝土的拌合至初抹平工序,冬季應在中午12點之前完成,春秋季可適當延長至下午2點之前。只有這樣,才能保證壓模成型工序在下午7~8點前完工。晚間壓印存在光照等因素,將會影響最終的壓印效果。施工現場必須防止交叉作業,應采取全封閉式施工。現場應安排看護人員保護壓印混凝土成型后不因外界因素而被破壞,確保壓印藝術地坪的完好。
4.4 混凝土壓印藝術地坪切縫施工
人行道混凝土壓印藝術地坪面層脹縫為60 m/道,采用2cm厚瀝青杉板,與基層脹縫設置保持一致,縮縫按4~6m/道,根據建(構)筑物及路口等做適當調整,一般取下限。脹縫施工與面層施工同時進行,脹縫板安設位置應準確,高程一致,板面平整順直;縮縫切割應在72h內完成,縫深不小于混凝土板厚度的1/3,且深度不小于4 cm,縫寬度宜在3~5mm之間。割縫時及時用水沖洗切縫時產生的水泥漿,使用聚氨酯低模量嵌縫油膏或聚硫橡膠類嵌縫膏進行填縫處理。
引起混凝土壓印藝術地坪產生裂縫的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有因外載作用引起的裂縫;有因養護環境不當和化學作用引起的裂縫等。紅星路南延線道路工程人行道混凝土壓印藝術地坪的裂縫主要有因溫度變化引起的收縮、膨脹裂縫,路基不均勻沉陷引起的裂縫及建(構)筑物部分應力裂縫等。
5.1 干縮裂縫及其預防
干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的7d左右。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間且多沿其短向分布。混凝土干縮主要與水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
主要預防措施:(1)選用收縮量較小的水泥,采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。(2)混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此,在混凝土配合比設計中,應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。(3)嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。(4)加強混凝土的早期養護,適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時,要適當延長混凝土的保溫覆蓋時間并涂刷養護劑養護。(5)在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
5.2 收縮裂縫及其預防
收縮裂縫是指混凝土在凝結之前,其表面因失水較快而產生的裂縫。收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現,多呈中間寬、兩端細且長短不一、互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。其產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或在混凝土剛剛終凝而強度很低時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮產生的龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等。
主要預防措施:(1)選用干縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。(2)嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑,增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。(3)澆筑混凝土之前,將基層均勻澆水濕透。(4)及時覆蓋塑料薄膜,保持混凝土在終凝前表面濕潤,或在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。(5)在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養護。(6)在混凝土初凝后72h內切縫,切縫深度、寬度應滿足規范要求,板面長度不大于設計要求,對井蓋板及建構筑物邊角等應力集中部位及時進行切縫處理。
5.3 沉陷裂縫及其預防
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不均、松軟或回填土不密實或浸水而造成不均勻沉降所致。此類裂縫多為貫穿性裂縫,其走向與基層沉陷情況有關,一般垂直或呈30°~45°角方向發展。較大的沉陷裂縫往往存在一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
主要預防措施:(1)對松軟土、填土路基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固,壓實度應符合設計與規范要求。(2)防止在混凝土澆筑之前路基被水浸泡。
混凝土壓印藝術地坪施工技術對施工中的各個環節的質量提出了控制要求,每個環節質量若出問題必然會影響下道工序的施工,是導致壓印技術成敗的關鍵,這就對施工管理人員、施工班組及項目管理水平等提出了更高的要求。紅星路南延線道路工程混凝土壓印藝術地坪所采用的施工技術對類似工程具有一定的借鑒作用。
U415.6;U416.041;U418.9
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1001-2184(2015)01-0022-03
張珍貴(1975-),男,四川峨邊人,工程師,從事水利水電、市政項目施工質量安全管理工作;
(責任編輯:李燕輝)
2014-12-05
李 東(1989-),男,四川綿陽人,助理工程師,學士,從事市政工程施工技術與管理工作.