馮 敏
中鐵十七局集團第一工程有限公司 山東 青島 266555
清水混凝土的基本思路是于混凝土澆筑后,不再有任何涂裝、貼瓷磚、貼石材等裝修工序,進而表現(xiàn)混凝土天然質(zhì)感的一種手法,清水混凝土直接利用混凝土成型后的自然外觀作為飾面裝飾效果。與普通混凝土相比,清水混凝土施工管理要求嚴格,施工過程要求精細,每方造價比普通混凝土成本要高很多,但工序終端無需抹漿、吊頂、裝飾面層等環(huán)節(jié),從而降低了工程總造價,縮減了維保費用。
我公司承建的青島新機場高速連接線工程,墩柱、蓋梁及上部的梁體要求用清水混凝土澆筑,前期澆筑的混凝土表面出現(xiàn)氣泡、銹蝕、色差、蜂窩麻面等問題,影響梁體整體外觀,有悖于清水混凝土的外觀質(zhì)量要求,我們力求將這些缺陷消滅,達到顏色整體一致,無明顯色差,無油跡及粉化物,無漏漿及修補痕跡,無流淌及沖刷痕跡的混凝土外觀。
模板的吸附性能、表面結(jié)構(gòu)、原材料的質(zhì)量、混凝土配合比、混凝土的養(yǎng)護方式、脫模劑的種類等因素都會引起混凝土外觀顏色發(fā)生變化,還有拆模過程中工人操作細節(jié)的關(guān)系也會產(chǎn)生顏色變化,從而導致色澤不一致。如果混凝土工作性欠佳,在澆筑過程中發(fā)生粗細骨料離析,導致某些部位粗骨料集中,混凝土硬化后顏色也會不均勻。同理,如果混凝土振搗不均勻,導致某些部位砂漿過于豐富,硬化后實體表面顏色也不會均勻一致。
2.3.1 模板質(zhì)量控制
模板施工之前,我們首先協(xié)同設(shè)計單位一起進行模板專項設(shè)計,對模板材料選用、排板、模板整體和支撐系統(tǒng)剛度、穩(wěn)定性等進行驗算,確保內(nèi)外側(cè)模板的間距整齊劃一,模板受力性能可以滿足設(shè)計要求。澆筑前在模板內(nèi)側(cè)安裝應(yīng)變片,澆筑過程安排專人觀察模板變化,監(jiān)測位移變化,進行信息化施工,隨時監(jiān)測異常數(shù)據(jù),及時跟進調(diào)整。
混凝土色澤是否均勻一致,外觀是否平整光滑,能否達到整體大氣美觀、較高光潔度的要求,模板的制作安裝質(zhì)量是首要影響因素。
模板加工應(yīng)嚴格控制制作誤差,通過誤差控制,盡可能消除觀感缺陷。完美的模板板面可淋漓盡致展現(xiàn)混凝土的自然機理和天然質(zhì)感。
混凝土澆筑完成后在水化反應(yīng)過程中如果損失水分,會發(fā)生較大色差,所以模板安裝時必須保證無縫貼合、滴水不漏,接頭應(yīng)粘貼膠帶或塑料薄膜等密封,這是保證不失水的關(guān)鍵。
2.3.2 原材料質(zhì)量控制
混凝土質(zhì)量的重要基礎(chǔ)是原材料質(zhì)量。決定混凝土顏色的原材料主要是水泥或粉煤灰、礦粉等摻和料。因此,我們采用同品牌、同規(guī)格、同產(chǎn)地的原材料。水泥、粉煤灰、礦粉專線生產(chǎn)、專倉儲存、專線供應(yīng)、專門檢測,保證原材料自始至終保持性質(zhì)、質(zhì)量不變。當水泥的堿含量過大而與集料中的鹽產(chǎn)生堿一集料反應(yīng)時,也會導致混凝土表面產(chǎn)生色差。如果粗細骨料含泥量過大或有害物質(zhì)含量超標以及色澤不均勻時,同樣會造成混凝土表面色澤的不一致。通過現(xiàn)場清洗控制等措施,含泥量不得超過規(guī)范要求。
經(jīng)過比選,選擇具有高效減水、緩凝、微膨脹、氣泡均化性能的外加劑可以保證混凝土內(nèi)實外光、外觀均勻一致。引氣劑引入的大量球形氣泡,在混凝土拌合物中如同滾珠作用,因此其新拌混凝土的和易性、塑性和內(nèi)聚性得到顯著提高。但過多的氣泡也會對清水混凝土造成危害:一是降低了混凝土結(jié)構(gòu)的強度;二是降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能;三是嚴重影響了混凝土的外觀。經(jīng)過與外加劑廠家溝通協(xié)商,通過調(diào)整外加劑的配方,降低外加劑的引氣量,將混凝土的含氣量控制在3%以內(nèi),改善了氣泡效應(yīng)問題,取得較好的外觀和力學效果。
2.3.3 施工配合比調(diào)整
通過大摻量礦物摻合料,調(diào)整施工配合比,混凝土的初凝時間顯著延長,工作性明顯改善,出機坍落度值明顯增加,而坍落度經(jīng)時損失減小,這樣現(xiàn)場的混凝土可泵性好很多,打出來的混凝土外觀也較平整光滑均勻,大幅度降低了混凝土表面水印、氣泡及蜂窩麻面等缺陷。
表1 混凝土配合比調(diào)整
表2 混凝土拌合物性能
C35清水混凝土配合比較之前的C35普通混凝土配合比有所調(diào)整,通過摻加礦物摻合料,增加膠材用量,坍落度顯著增大,流動性、粘聚性、保水性明顯改善,而坍落度經(jīng)時損失減小不少,混凝土表面氣泡明顯減少,力學性能、耐久性能較之前提高7%。相反,降低膠凝材料用量會影響混凝土的工作性,經(jīng)濟效益上卻體現(xiàn)不出太大優(yōu)勢。
C45混凝土配合比不存在膠凝材料用量不足的情況,但由于沒有充分合理摻配礦物摻合料,混凝土出來的效果也是差強人意。經(jīng)過調(diào)整的C45清水混凝土配合比,通過合理利用礦粉及粉煤灰兩種摻合料,工作性顯著提高,可泵性明顯好轉(zhuǎn),坍落度經(jīng)時損失減小,盡管早期強度有所降低,但28d強度增長幅度十分可觀。實體表面平整光滑,色澤均勻一致,鮮有蜂窩麻面,抗裂性能好很多。
在試驗室配比成功的基礎(chǔ)上,用混凝土預(yù)拌樓進行多次試生產(chǎn)。通過嚴格勤測控制砂、石含水率,摸索出施工用的生產(chǎn)配合比,并且利用實際施工中用同款模板成型不同形狀的預(yù)制件,第二天拆模后觀察混凝土的外觀質(zhì)量及強度發(fā)展,從失敗中不斷吸取教訓,總結(jié)經(jīng)驗,直至做出清水混凝土的效果為止。
具體實施方法如下:
(1)清水混凝土始終使用鋼模,模板之間無漏漿、無錯臺現(xiàn)象,保證連接縫隙的密封性。有效解決了混凝土色澤不均勻、外觀不一致、混凝土污染的現(xiàn)象。
(2)嚴格按質(zhì)量要求優(yōu)選原材料,有明顯色差的原材料嚴禁用于清水混凝土施工。保證清水混凝土具有良好的整體性,達到外觀色澤均勻的要求。
(3)不斷優(yōu)化配合比,既要保證質(zhì)量,又要具有一定的經(jīng)濟效益,保證混凝土可以持續(xù)生產(chǎn)利用。
(4)保證混凝土工作性的穩(wěn)定,避免出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。
(5)為有效解決混凝土氣泡問題,嚴格控制混凝土含氣量。
人總是向往美的,追求美是人的天性。當然,不同的人對美有不同的定義,而清水混凝土將向你展示千變?nèi)f化的美。隨著綠色建筑日漸受到重視,清水混凝土未來可期,這將為清水混凝土在我國的應(yīng)用積累寶貴的經(jīng)驗。