清水混凝土的施工技术

摘要:通过对混凝土构件表面普遍存在

的缺陷进行剖析,通过技术创新,突破了传统工艺,使混凝土构件外观达到清水混凝土效果,具有一定的推广价值。

关键词: 混凝土构件;技术创新;美观;清水效果

一、概述

清水混凝土:无表面装饰的混凝土;国内已在桥梁结构、道路设施、大坝和大型公共建筑的地下室、车库等工程中应用;我局施工的工程项目中有:电厂类:设备基础、主厂房框架、锅炉框架、水塔、烟囱等,变电站类:防火墙等。这些混凝土结构在施工中一次成型,无须抹灰装饰,因施工工期短而降低工程造价,是建筑工程发展的一个重要方向,并广泛应用于工业建筑,公路桥梁、铁路、水利、港口码头、市政等。

二、混凝土构件表面缺陷剖析及对策

2.1混凝土构件表面缺陷成因分析

根据施工经验总结,混凝土构件外观质量存在的缺陷,其主要成因是混凝土的原材料选择不当和配合比不合理,以及选用的模板和混凝土的施工工艺等因素的制约。因此,只有通过优选混凝土原材料及外加剂来改善混凝土性能、通过优选模板来解决表面的平整度、混凝土表面光洁度、通过改进混凝土的施工工艺,才能实现清水混凝土效果。

2.2混凝土原材料及外加剂对成品构件的影响及其对策

(1)水泥。实验表明,如果水泥用量过少,W/C增大,使用过程中混凝土表面因起砂而失去清水混凝土效果,如果水泥用量加大,混凝土收缩变形增大,直接导致混凝土表面微裂缝的产生,更谈不上清水混凝土效果,因此,合理选用与混凝土环境和混凝土强度等级相适应的水泥品种及标号十分重要。所以选择性能可靠、指标稳定的水泥是为清水混凝土创造了第一基础条件。

(2)骨料。根据有关资料和施工实践,我们对混凝土骨料选用问题作了探讨。粗骨料最大粒径增大使界面过渡层结构弱化,混凝土中原始微裂缝特别是界面缝相对也较宽较长。所以粗骨料最大粒径增大,混凝土强度呈下降趋势,这种弱化同时也会降低混凝土耐久性。所以国内外许多学者建议,配制高性能混凝土(HPC)最大粒径不宜超过20毫米,中等强度最大粒径不宜超过40毫米。骨料级配合理,能满足混凝土最大密实度的要求。为此,我们确定:砂选用级配在二区内;碎石选用5mm―31.5mm的连续级配的石子,为清水混凝土创造了第二基础条件。

(3)配合比中外加剂和掺合料的确定。

①控制用水量。在水泥用量不变的情况下,W/C增大即用水量增加,混凝土成型后表面气泡孔增多,会直接导致混凝土表面粗糙。因此,在保证混凝土强度的前提下,尽量减少单位用水量,就必须解决混凝土和易性、流动性问题,而解决这二个问题的途径是:选用高效减水剂控制用水量、加大砂率,以增加混凝土坍落度。

②长期以来,国内外在混凝土中常掺有一定量粉煤灰作为水泥的替代材料,主要作用可以包括以下几方面:

1)填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成层,由于粉煤灰的容重(表观密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密实,在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。

2)对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀。当混凝土水胶比较低时,水化缓慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。

3)粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应,不仅生成具有胶凝性质的产物(与水泥中硅酸盐的水化产物相同),而且加强了薄弱的过渡区,对改善混凝土的各项性能有显著作用。

4)粉煤灰延缓了水化速度,减小混凝土因水化热引起的温升,对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

通过外加剂及粉煤灰的应用从而解决了缓凝、保坍、增强等一系列问题,为清水混凝土创造了第三基础条件。

2.3模板对成品构件的影响及其选用

用普通模成型的混凝土构件,在拆模后,混凝土表面的接缝和油污明显,平整度和光洁度差,直接影响混凝土构件的外观。因此,混凝土表面要达到清水混凝土效果,模板的选用十分重要。实践证明选用模板除满足强度、刚度外,要求制作质量精良,误差较小,达到平整、平直、不变形等条件。所以宜选用光面、不吸水的板材为佳,如覆膜(或涂膜)木(竹)夹板、玻璃钢模等,为清水混凝土创造了第四基础条件。

三、清水混凝土施工工艺

3.1改进模板的施工工艺,是克服混凝土表面缺陷达到镜面效果的途径之一

3.1.1模板在拼(接)时要求接缝有规律,而且接缝也要求严密、不漏浆、缝细小。在拼缝间还可加设海绵条或橡胶条,以增加严密性。此外,还可将模板拼缝与清水砼外型装饰线结合起来,以取得更好的效果。

3.1.2对模板的加固措施不仅要计算强度,而且要核算刚度,避免造成变形。因强度需要采用对拉螺栓加固时,应对螺栓位置或穿墙套管等进行放样,使螺栓孔(管)位在砼外表面有规律性排列,符合要求。

3.1.3对柱梁交接处、墙体转角处的模板,应有专门的加固措施,以防止在浇筑砼后造成成变形。

3.1.4对于须留施工缝时,前后模板接缝与新、旧砼接槎的施工缝均应认真处理,并采取专门措施,以使砼达到接缝美观,接头不变形,不流(挂)浆等。

3.1.5应选用合适的脱模剂。对脱模剂的品种、颜色应根据清水砼结构的特征进行选择,使其既便于脱模,又能保证砼表面的光洁度和砼的色泽要求。

3.2 改进混凝土浇筑的施工工艺,是克服混凝土表面缺陷达到清水混凝土的途径之二

(1)配料、拌和:配料时要根据现场原材料及天气情况及时调整混凝土配合比,严格按配料单控制W/C,添加的粉煤灰颜色要一致。

(2)运输、入仓: 防运距过长混凝土离析,进仓要连续、不出现初凝,避免造成“冷缝”现象。

(3)振捣:砼在浇筑振捣时应严格控制振捣工艺,既不漏振,也不过振,确保砼内部气泡能通过振捣面充分排出,振动时间宜控制在30s左右,使砼质量既密实又不出现气孔、麻面、蜂窝、孔洞等质量问题。

(4)养护:为避免混凝土清水效果被破坏,养护时不宜用“水浇法”养护混凝土,要用聚乙烯薄膜将混凝土件包裹,以保持混凝土中原调和水不蒸发,形成自然真空养护。

3.4清水混凝土成品保护

3.4.1当清水砼在拆完模板后,因其直接在施工现场或野外环境中,所以对其实行成品保护是非常有必要的,因此,施工中应根据不同环境条件,按质量保证体系要求,认真做好成品的防护保护措施:

1)防止外力碰撞面导致砼结构出现“崩、缺、掉”等现象。

2)防止二次污染,包括浇捣上层砼时流浆或滴浆、砼冲毛或冲冼而往下流淌的浆水、车辆行走时往上溅的污水、上部钢筋(或铁件)长时间生锈而流挂的锈水。

3)其他方面的损坏、污染。

四、结语

实践说明,砼构件施工通过技术创新和工艺改进,其表面能够达到清水砼效果,其技术方案和改进措施是切实可行的,各项经济技术指标均能超过施工技术规范的要求,突破了传统工艺,开创了砼表面镜面效果的先例,为砼工程运用提供了新的途径。

参考文献:

[1]《工程结构裂缝控制》王铁梦中国建筑工业出版社出版2002年9月

[2]《建筑材料》王国欣 水利电力出版社出版1999年12月