混凝土的裝飾要素及應(yīng)用分析★

廖 娟 鐘志強(qiáng) 王寶華 王冬雁

(1.中建工程研究院有限公司，北京 101300；2.中國建筑股份有限公司技術(shù)中心，北京 101300；3.中建科技有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引言

混凝土原材料構(gòu)成豐富，可塑性強(qiáng)，從單一的水泥、砂石組分逐步演變成多元組分，在混凝土中添加任何新元素如增強(qiáng)、增韌等多元組分都能將其裝飾效果發(fā)展成為無限可能，從而將具有線條、紋理、質(zhì)感及色澤等藝術(shù)特性的混凝土稱為裝飾混凝土。裝飾混凝土集結(jié)構(gòu)與裝飾功能為一體，在構(gòu)件尺寸、造型、色彩、質(zhì)感等方面可以充分發(fā)揮混凝土材質(zhì)的裝飾效果，并能顯著提高裝飾工程質(zhì)量，主要應(yīng)用于城市園林景觀、建筑工程、市政道路、橋梁等工程領(lǐng)域。

1 裝飾要素

建筑裝飾實現(xiàn)了人與自然高度統(tǒng)一與和諧，混凝土的裝飾性由混凝土顏色、光澤、質(zhì)感、透明性、表面紋理、形狀和尺寸等裝飾要素組成，把握好混凝土的裝飾性，合理運用其裝飾要素，使選用的材料特性與裝飾需求相吻合，充分體現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的空間表現(xiàn)力、色彩表現(xiàn)力、造型表現(xiàn)力，營造出美好的藝術(shù)環(huán)境。

1.1 色彩與圖案

裝飾混凝土構(gòu)圖主要通過壓印法、裝飾襯模法、分隔嵌條法、鑲嵌拼花法、露骨料對比法等方法來實現(xiàn)[1]，彩色混凝土路面磚通過拼花形成簡單的圖案，暴露的細(xì)骨料與混凝土表面已硬化水泥漿皮的色差也能形成圖案(如圖1所示)。不同顏色的彩色混凝土可組合成混凝土面層圖案，采用玻璃條、鋁合金、銅條等分隔條分隔不同色彩的混凝土，通常色彩鮮艷的混凝土能營造活潑、快樂的氣氛；色彩淡雅的混凝土則能營造安寧、平靜的氣氛。簡單圖案的露骨料路面由不同顏色的骨料鑲嵌而成，復(fù)雜圖案的露骨料路面通常采用立瓦條、銅條作為分隔條分隔，卵石等骨料填充其中而成(如圖2所示)。

1.2 光澤與透光性

混凝土表面反射的光線產(chǎn)生光澤可改變混凝土表面明暗程度，形成不同的視覺裝飾效果。混凝土表面越粗糙反射光越分散，混凝土表面越光滑其反射光呈定向反射，其光澤度越高。混凝土表面可通過施工工藝及材料組成設(shè)計產(chǎn)生光澤效果，體現(xiàn)出混凝土表面水泥漿皮或骨料的光澤度，如摻入帶光澤的骨料或采用清水模板工藝、拋光工藝、水磨工藝等。

混凝土的透光性用透明度表示，透光混凝土通過導(dǎo)光材料調(diào)整光線的明暗程度使物體變得清晰或模糊，從而形成特殊的光學(xué)裝飾效果。

1.3 質(zhì)感與紋理

質(zhì)感是材料表面的紋理、色彩、光澤、透光性及質(zhì)地等造成一種視覺沖擊效果引起的審美感受，既有材料表面的天然質(zhì)感，也有經(jīng)人工處理手段實現(xiàn)的人工質(zhì)感。表面質(zhì)地粗糙的材料使人感覺淳厚穩(wěn)重，表面質(zhì)地細(xì)膩的材料使人感覺做工精致、輕巧，只要運用得自然，混凝土還會產(chǎn)生不同的質(zhì)感效果(如圖3～圖5所示)。

混凝土表面可通過模板或抹壓、拋光、水洗露骨料等工藝形成一定凹凸程度的紋理、質(zhì)感，混凝土表面紋理主要有線條紋理、仿材紋理、圖像紋理、幾何圖形等類型，混凝土線條紋理主要指混凝土立面裝飾的分格縫和混凝土表面凹凸線條構(gòu)成的裝飾效果(如圖6所示)；仿材紋理模擬各種毛石、卵石紋理，樹皮、木材紋理，磚紋、席紋等天然紋理，幾乎能達(dá)到與原物體高度逼真的程度(如圖7所示)；幾何紋理由若干簡單的紋理單元以一定規(guī)律排列組合而成(如圖8所示)；圖像紋理既可以是平面圖形，也可以是平面立體浮雕，形成或拼鑲成各種圖像紋理(如圖9所示)。

1.4 造型與尺寸

混凝土構(gòu)件尺寸關(guān)系及應(yīng)用部位決定混凝土線型和質(zhì)感效果，通過改變混凝土構(gòu)件的形狀及尺寸，實現(xiàn)不同的建筑造型。混凝土還能塑造個性化的藝術(shù)造型，如假山、長椅、仿樹樁等造型的混凝土小品，實現(xiàn)預(yù)期的建筑藝術(shù)效果(如圖10所示)[2]。

普通混凝土造型莊嚴(yán)，需要配筋，通常室內(nèi)構(gòu)件纖細(xì)一些，室外構(gòu)件則粗獷一些；大尺寸構(gòu)件線型規(guī)矩挺拔；而一些輕薄混凝土造型需要通過玻璃纖維增強(qiáng)混凝土(GRC)、超高性能混凝土(UHPC)等材料來實現(xiàn)(如圖11所示)，一些高成本曲面造型則通過混凝土3D打印技術(shù)輕松實現(xiàn)。

2 裝飾混凝土應(yīng)用

裝飾混凝土按應(yīng)用領(lǐng)域分為建筑裝飾混凝土、路面裝飾混凝土、裝飾混凝土小品；按色彩分為彩色混凝土、灰色混凝土；按表面質(zhì)感紋理分為光面飾面混凝土、紋理飾面混凝土、露骨料混凝土等；按制品分為路面磚、裝飾混凝土砌塊(磚)、混凝土瓦、水磨石板材、裝飾混凝土墻板等；按材料構(gòu)成分為彩色混凝土、清水混凝土、發(fā)光混凝土、透光混凝土、拋光混凝土、UHPC和GRC等。建筑師通過對裝飾要素的隨機(jī)組合和創(chuàng)意設(shè)計，又能形成各種復(fù)合裝飾元素的裝飾混凝土，充分發(fā)揮混凝土無盡的美學(xué)表現(xiàn)力，展現(xiàn)出如彩色清水混凝土，露骨料發(fā)光混凝土，彩色露骨料混凝土等獨特的裝飾效果，使裝飾混凝土外觀變得更加豐富多彩。

2.1 建筑與地面

混凝土表面天然質(zhì)感可直接作為清水混凝土外觀裝飾，其外觀自然、樸實、沉穩(wěn)，沒有任何外裝飾，代表作有法國的朗香教堂和日本的住吉長屋。朗香教堂采用傾斜的弧形墻面及自由曲面頂部塑造建筑形象；住吉長屋則是把混凝土厚重粗獷的質(zhì)感轉(zhuǎn)化成一種精致的質(zhì)感。

混凝土瓦作為主要屋面材料在歐美大量應(yīng)用，可設(shè)計優(yōu)美的線條和造型，品種繁多，造型多樣，一片瓦由單色甚至多種色彩疊加；既有波紋瓦又有平板瓦，這些特點給建筑師提供了無盡的創(chuàng)造空間(如圖12所示)。

裝飾混凝土砌塊(磚)品種繁多，按作用分為結(jié)構(gòu)性裝飾砌塊、建筑性裝飾砌塊，主要在路面、擋土墻、別墅、圍墻、公共建筑外墻裙和立交橋的護(hù)坡等應(yīng)用效果較好(如圖13所示)。

UHPC具有抗壓強(qiáng)度120 MPa～200 MPa、抗彎強(qiáng)度不小于25 MPa、韌性好、耐久性優(yōu)異的優(yōu)點，可以把構(gòu)件橫截面形狀設(shè)計得更纖細(xì)輕盈、更具有創(chuàng)造性，使構(gòu)件在發(fā)揮承載功能的同時，自重大大降低，從而形成大型建筑立面裝飾效果(如圖11所示)。

GRC抗彎強(qiáng)度不小于18 MPa，是一種以耐堿玻纖為增強(qiáng)材料的水泥基復(fù)合材料，與傳統(tǒng)混凝土相比，GRC材料具有質(zhì)量輕、抗彎強(qiáng)度高、可塑性好等優(yōu)點，能夠制造出異形曲面的裝飾板，深受建筑師的青睞。

美國的鮑曼先生1955年發(fā)明了混凝土壓印裝置及技術(shù)，創(chuàng)造出各種石材紋、磚紋、木紋等裝飾效果，把彩色紋理飾面混凝土的個性化、藝術(shù)化發(fā)展帶到新高度(如圖7所示)。

彩色露骨料混凝土利用混凝土表面附著的外加劑精確控制骨料暴露深度，使混凝土表面暴露出具有特殊裝飾效果的骨料或玻璃、金屬等材料，實現(xiàn)與周圍環(huán)境自然融合。

匈牙利建筑師Aron Losonzi發(fā)明光纖透光混凝土[3]，可做成不同的形狀及透光效果的混凝土構(gòu)件，應(yīng)用于內(nèi)外墻、景觀座椅、導(dǎo)示牌、地面鋪裝、吧臺等景觀設(shè)施，能有效降低住宅和工業(yè)建筑照明能耗(如圖14所示)。

發(fā)光混凝土可按景觀要求鋪設(shè)出各種各樣的花紋圖案，其發(fā)出的光色彩豐富，具有節(jié)能優(yōu)勢，對路面及周圍環(huán)境起美化、亮化作用[4]，主要應(yīng)用于城市廣場、公園、步行街、休閑游樂場所的裝飾藝術(shù)地面。

混凝土路面磚最早來源于歐洲，品種多樣，大量應(yīng)用于城市景觀路面。普通型路面磚透水透氣性差，影響城市水平衡系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境，隨著國家海綿城市的興起，近年來越來越多的透水型路面磚取代了普通型路面磚。

國內(nèi)傳統(tǒng)水磨石得到廣泛應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，相繼出現(xiàn)鏡面水磨石、防靜電水磨石、水泥人造石、玻璃水磨石等新產(chǎn)品，提高了水磨石產(chǎn)品檔次，擴(kuò)大了市場的應(yīng)用。

拋光混凝土自混凝土干磨拋光工藝被發(fā)現(xiàn)并得以在歐美等國家飛速普及，隨后廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、物流倉庫、專賣店、大賣場，其流行趨勢逐漸由追求光澤度轉(zhuǎn)變?yōu)閱」夂途劽鎇5]，拋光由水平面的地坪延伸到垂直墻面。

2.2 混凝土小品

混凝土小品發(fā)展迅速，從普通建筑走向藝術(shù)制作，獨特之處在于其工藝化、精細(xì)化、多樣化。越來越多的混凝土逐步替代部分木質(zhì)家具、園林景觀石材藝術(shù)小品，甚至是燈具、花盆等家居裝飾品，主要應(yīng)用于城市景觀、家居和工藝品等，發(fā)展前景廣闊(如圖15所示)。

3 結(jié)語

混凝土裝飾要素可以隨機(jī)組合，其色彩、紋理、構(gòu)圖均具有靈活性，使裝飾混凝土外在表現(xiàn)形式具有無限可能性。裝飾混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制皆可，既可以做成個性化產(chǎn)品又可以做成批量化產(chǎn)品；既可以與普通混凝土基層結(jié)合作為飾面層使用，也可以單獨作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用；其外在表達(dá)形式豐富，小到工藝品，大到裝飾混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，生活中無處不在，是個性化定制和工業(yè)化批量化生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)物。

裝飾混凝土充分利用混凝土裝飾要素，大幅提高了混凝土產(chǎn)品設(shè)計水平和制造水平[6]。通過開發(fā)水磨石地板、混凝土地面磚、裝飾混凝土砌塊、透光混凝土砌塊、混凝土瓦、裝飾混凝土墻板等工業(yè)化程度較高的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，實現(xiàn)預(yù)制建筑部品結(jié)構(gòu)裝飾一體化，可有效提高設(shè)計自由度、提高模具周轉(zhuǎn)次數(shù)和利用率，有利于提升裝飾混凝土制品的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，大幅降低產(chǎn)品造價及人員成本，滿足越來越多的建筑需求。